Hologenome transcriptomic analysis to underastand the molecular basis of tick-bacteria symbiosis

全基因组转录组分析以了解蜱-细菌共生的分子基础

基本信息

批准号：
21K19381
负责人：
林哲也
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-07-09 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19381/
关键词：
ホロゲノムトランスクリプトームダニ細菌共生

项目摘要

リケッチアは経卵感染が可能なためマダニと緊密な共生関係にあるが、その相互作用は明らかになっていない。フタトゲチマダニH. longicornis (LON)には両性と単為生殖系が存在し、多くの両性系株にはR. longicornii (Rlon)が存在し、経卵感染で安定に維持されている。本研究では10年以上にわたって継代されているLONの飼育系を利用して、Rlon保有系と非保有系を確立し、Rlon共生によるマダニの特性変化を解析するとともに、発育ステージの進行に沿ったホロトランスクリプトーム解析を行い、マダニでのリケッチア遺伝子の発現と各ステージおけるマダニ遺伝子の発現を解析し、LONとRlonの共生関係の実態解明と関連遺伝子群の同定を行い、さらにこれをモデル系としてマダニと病原体の共生関係の実態解明という研究分野の開拓を目指している。本年度は、マダニへのリケッチア接種に関する山口大学・高野愛博士の協力を得て、Rlon保有系統の確立を進めた。Rlon（Lon-13株）を両性及び単為生殖系LON（各６5個体）に腹腔接種し、生き残った個体（41及び51個体）から15個体ずつをウサギに吸血させ、産卵させた（産卵後または産卵前に死亡した個体のnested PCRにおけるRlon陽性率は15/15と13/15）。それぞれの系統で13及び12個体が産卵したが、幼ダニが孵化したのは9及び8個体からの卵のみであった。成虫ごとに10から15の幼ダニをプールしてRlon保有をnested PCRで3回解析した結果、全て１回は陽性であった。そこで、3回のうち2回は陽性であった成虫（6及び7個体）由来の幼ダニをウサギに吸血させた。得られた若ダニ（114及び41個体）から10個体をランダムに選択し、Rlon保有をnested PCRで解析した結果、幾つかの個体ではPCR産物が検出されたが、３回の解析での再現性は低く、Rlonを保有している可能性はあるが、個体内のコピー数は非常に低いと考えられた。現在、残りの若ダニを吸血させ、成虫の取得を目指している。

立克次体与蜱有密切的共生关系，因为它们可以通过卵传播，但相互作用尚不清楚。长角蜱 H. longicornis (LON) 具有两性和孤雌生殖系统，许多雌雄同体菌株包括长角蜱 (Rlon)，通过经卵巢感染稳定维持。在这项研究中，我们利用经过10多年传代培养的LON育种系统建立了Rlon携带和非携带系，分析了由于Rlon共生而引起的蜱特征的变化，并分析了蜱在发育过程中特征的变化。我们进行了全转录组分析并发现我们分析了各个阶段立克次体基因和蜱基因的表达量，阐明了LON和Rlon之间共生关系的实际状态，鉴定了相关基因组，并以此为基础进一步阐明了蜱与病原体之间共生关系的实际状态。我们的目标是发展这个研究领域。今年，我们与山口大学的高野爱博士合作，在蜱虫中接种立克次体，建立了携带Rlon的菌株。将Rlon（Lon-13株）腹腔内接种到雌雄同体和孤雌生殖LON（各65个体）中，让存活个体中的15个（41个体和51个体）吸血到兔子体内并产卵（产卵后）。产卵前死亡个体的巢式 PCR 阳性率为 15/15 和 13/15)。虽然每个品系有 13 和 12 个体产卵，但只有 9 和 8 个体的卵孵化成幼螨。我们为每只成年蜱收集 10 至 15 只幼蜱，并使用巢式 PCR 分析 Rlon 占有情况 3 次，所有结果一次均为阳性。因此，允许兔子吸吮来自成年蜱（个体6和7）的幼蜱的血液，这些幼蜱在3次测试中有2次呈阳性。从获得的幼蜱中随机选择 10 只个体（114 只和 41 只），并通过巢式 PCR 分析 Rlon 拥有情况，结果在一些个体中检测到了 PCR 产物，但在 3 次分析中并未重现性别。低，尽管个体可能拥有Rlon，但个体内的拷贝数被认为极低。目前，正在让剩余的幼蜱吸血，目的是获得成年蜱。