キイロショウジョウバエにおける腸内細菌－脳－腸相関の分子メカニズムの解明

本研究では、ショウジョウバエとその腸内細菌叢を研究対象として、腸内細菌－脳－腸相関に関与する細菌および宿主双方の因子を明らかにすることを目的としている。2022年度は、アッセイ系の構築と行動実験を行うとともに、腸内細菌以外のショウジョウバエ共生細菌（スピロプラズマやボルバキア）やファージのゲノム解析についても、これまでに得られたデータの解析と論文化を進める予定であった。しかし、諸事情により研究時間が減少したことから、アッセイ系の構築と行動実験については計画通りに進めることができなかった。一方、ショウジョウバエ共生細菌スピロプラズマとそのファージのゲノム解析については、ショウジョウバエの一種Drosophila nebulosa由来の雄殺しスピロプラズマであるNSRO系統と、その変異体で、オスを殺さず、宿主体内での増殖能力が劣るNSRO-A系統について、これまでに得られたスピロプラズマ両系統のゲノム（約1.9Mbp）と、ファージゲノム（約19Kbp）の比較解析を進めた。その結果、NSRO-Aでは雄殺し原因遺伝子であるspaidが載ったプラスミドが失われたことにより雄殺し能力を喪失したこと、ゲノム再編に伴うferritin遺伝子の喪失が増殖能力の低下の原因である可能性、スピロプラズマ系統間のゲノム再編成がrecA非依存的な相同組換えにより生じている可能性、スピロプラズマゲノム中に多数存在するプロファージ領域やその痕跡、ファージゲノムの多様性等について明らかにすることができた。これらの成果について学会発表を行った。

本研究では、ショウジョウバエとその腸内細菌叢を研究対象として、腸内細菌－脳－腸相関に関与する細菌および宿主双方の因子を明らかにすることを目的としている。2022年度は、アッセイ系の構築と行動実験を行うとともに、腸内細菌以外のショウジョウバエ共生細菌（スピロプラズマやボルバキア）やファージのゲノム解析についても、これまでに得られたデータの解析と論文化を進める予定であった。しかし、諸事情により研究時間が減少したことから、アッセイ系の構築と行動実験については計画通りに進めることができなかった。一方、ショウジョウバエ共生細菌スピロプラズマとそのファージのゲノム解析については、ショウジョウバエの一種Drosophila nebulosa由来の雄殺しスピロプラズマであるNSRO系統と、その変異体で、オスを殺さず、宿主体内での増殖能力が劣るNSRO-A系統について、これまでに得られたスピロプラズマ両系統のゲノム（約1.9Mbp）と、ファージゲノム（約19Kbp）の比較解析を進めた。その結果、NSRO-Aでは雄殺し原因遺伝子であるspaidが載ったプラスミドが失われたことにより雄殺し能力を喪失したこと、ゲノム再編に伴うferritin遺伝子の喪失が増殖能力の低下の原因である可能性、スピロプラズマ系統間のゲノム再編成がrecA非依存的な相同組換えにより生じている可能性、スピロプラズマゲノム中に多数存在するプロファージ領域やその痕跡、ファージゲノムの多様性等について明らかにすることができた。これらの成果について学会発表を行った。