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Endopolyploidy in the insect intracellular symbiosis: mechanism and ecological significance

昆虫细胞内共生中的内多倍体：机制和生态意义

基本信息

批准号：
19J01756
负责人：
野崎友成
金额：
$ 3.08万
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 JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

動植物と微生物との高度な共生関係は普遍的である。一部の昆虫は共生微生物を収納・制御する特殊な細胞＝ホスト細胞を有しており、その生物学的機能は多くの研究者の興味の対象であった。これまで、共生者である細菌およびホスト細胞の両者が倍数化していることがたびたび指摘されてきた。倍数化が、細胞サイズや遺伝子発現制御等に関わることを考慮すると、昆虫と微生物の細胞内共生において倍数化は重要な意味をもつと予測される。本研究の目的は、昆虫の細胞内共生系のモデルであるアブラムシとその共生細菌ブフネラを材料とし、両者の倍数化の制御機構や生物学的意義を解明することにあった。本年度は最終年度であることから、昨年度までの結果を論文化するとともにシングルセルレベルでの遺伝子発現解析系の確立を目標とした。昨年度までに行った、アブラムシのホスト細胞の倍数性動態の徹底的な記述に関する論文は現在査読中であり、早期の論文化が見込まれる。遺伝子発現解析の実験系に関しては、顕微鏡下での半自動の一核ピックアップ法を確立し、シーケンスおよび解析を行った結果、十分な質のcDNAライブラリを得ることに成功した。今後は倍数性の指標となる核サイズとの相関を調べ、本課題の目標である倍数性とホスト細胞の遺伝子発現の関係を明らかにしてゆく。また、この「ホスト細胞の単一核RNA-seq」は今後、様々な昆虫の共生系へ応用可能であり、波及効果が非常に高いと考えている。共生細菌の倍数化に関しては、昆虫からの細菌細胞の単離と細菌にダメージの少ない固定方法を検討し、実験系をさらに洗練させた。これまでに各種昆虫で解析を行っており、予備的な解析からゲノムサイズと細菌の倍数化度合いには負の相関があると判明している。共生微生物の倍数化は、極度に減少したゲノムサイズを補償している可能性がある。今後は、以上の結果を、論文化を念頭においてまとめてゆく。

There is a high degree of symbiotic relationship between animals, plants and microorganisms and it is common. Part of the insects, symbiotic microorganisms, storage and control, special cells = cells with special functions, biological functions, and researchers' interest in them.これまで、symbiont であるbacteria およびホストcell の両人がmultipleization していることがたびたびされてきた. Multiplying が、Cell サイズや伝子発 appear to control other に关わることをConsideration すると、kun The intracellular symbiosis of insects and microorganisms is important because it is multiplied and it means that it is predicted and predicted. The purpose of this study is to develop an insect intracellular symbiosis system with symbiotic bacteriaネラを Materials とし、両のmultiple control mechanism やThe significance of biology is explained することにあった. This year’s final year’s results, last year’s results, and culture’s results The target of the analysis system is established now. Yesterday's annual までに行った, アブラムシのホストcell ploidy dynamics, a thorough description of the ploidy dynamics, に关するpaper, now check the 読中であり, early のpaper culture が见込まれる. The の実験験式に关しては and the semi-automatic one-core のピックアップ method under the microscope have been established.シーケンスおよびanalytical を行った results, very high quality のcDNAライブラリをget ることにsuccessfulした. In the future, the indicators of multiplexability and the core parameters will be adjusted accordingly, and the goals of this project will beであるploidy and とホストcell の缝子発 appear のrelations を明らかにしてゆく. In the future, it is possible to use the insect symbiosis system in the future, and the ripple effect is very high and the ripple effect is very high. Symbiotic bacteria are multiplexed and isolated, insects are separated and bacterial cells are separated, and bacteria are fixed in a small amount.これまでに Various insect analysis を行っており、prepared analysis からゲノムサイズとBacteria の multiple degree combination いには negative の correlation があると identified している. The possibility of symbiotic microorganisms being multiplied and extremely reduced is compensated. In the future, the results of the above will be discussed, and the thoughts of culture will be discussed.