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Understand molecular mechanisms underlying endosymbiosis of aphids by using genome editing

通过基因组编辑了解蚜虫内共生的分子机制

基本信息

批准号：
20H00478
负责人：
重信秀治
金额：
$ 28.12万
依托单位：
National Institute for Basic Biology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

半翅目昆虫アブラムシとその細胞内共生細菌ブフネラはお互い相手なしでは生存が不可能なほど緊密な相互依存関係にあり、共生研究のモデル系として広く研究されている。しかし、アブラムシにはRNAiが効きにくいなど、効果的な遺伝子機能解析の技術がなかった。私たちは最近、エンドウヒゲナガアブラムシにおいて CRISPR/Cas9ゲノム編集の技術を確立することに成功した。本研究ではこのゲノム編集技術を最大限に活用し、アブラムシの「共生遺伝子」を同定し、その機能を明らかにすることを目標とする。３年目となる今年度は、すでにゲノム編集が確立しているCRISPR/Cas9 NHEJ法を用いて、共生遺伝子の候補遺伝子数個のノックアウト実験を昨年に引き続き行なった。遺伝子XとYのノックアウト個体では共生細菌や共生器官に影響が見られ、これらの遺伝子は共生細菌との共生に必須の共生遺伝子であると結論された。遺伝子Zについてはポリクローナル抗体の作出に成功した。その抗体で免疫染色をおこなったところ、ブフネラに局在することが明らかとなった。ゲノム編集のさらなる高度化を進めた。特にノックイン技術の開発に力を入れている。卵ではなく成虫に直接インジェクションする新技術「DIPA CRISPR」を開発者との共同研究で開始し、順調に開発が進展している。共生細菌ブフネラ側の遺伝子操作の技術開発も開始し順調に進展している。社会性アブラムシであるササコナフキツノアブラムシをモデル系として確立し、複数の絶対共生細菌が共生する複合共生系であることを新発見し、論文に報告した(Yorimoto et al., 2022 iScience)。

Hemipteran insects are closely related to each other in the study of intracellular symbiotic bacteria. Technology for the analysis of RNAi gene function The CRISPR/Cas9 compilation technology has been successfully established in recent years. This study aims to maximize the use of this compilation technology, to identify and define the functions of symbiotic genes, and to clarify the objectives of this study. In 2003, the CRISPR/Cas9 NHEJ method was established and several candidate genes of the symbiotic gene were selected. The symbiotic bacteria and symbiotic organs are affected by the symbiotic bacteria and symbiotic organisms. A successful attempt was made to detect the presence of anti-HIV antibodies. Antibodies are stained with antibodies, and the antibodies are stained with antibodies. To improve the quality of the compilation. The development of special technology is in the process of transformation. The joint research of the developers of the new technology "DIPA CRISPR" has begun and the development of the new technology is progressing. The development of technology for the manipulation of symbiotic bacteria in the production of DNA has begun to progress in sequence. A new report on the establishment of a complex symbiotic system of multiple isolated symbiotic bacteria (Yorimoto et al., 2022 iScience)。

项目成果

期刊论文数量（16）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

A novel family of secreted insect proteins linked to plant gall development.

DOI：
10.1016/j.cub.2021.01.104
发表时间：
2021-05-10
期刊：
Current biology : CB
影响因子：
0
作者：
Korgaonkar A;Han C;Lemire AL;Siwanowicz I;Bennouna D;Kopec RE;Andolfatto P;Shigenobu S;Stern DL
通讯作者：
Stern DL

Hologenomics of aphids: an integrative view of the insect and symbionts

蚜虫的全基因组学：昆虫和共生体的综合观点