環境細菌が昆虫細胞内へ共生するために獲得/喪失した形質の探索と実証

探索和论证环境细菌获得/失去的性状在昆虫细胞内共生

• 批准号: 21K14865
• 负责人: 竹下 和貴
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Akita Prefectural University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14865/
• 关键词: 細胞内共生; カメムシ; バークホルデリア; 進化; 遺伝子組換え共生細菌

オオホシカメムシは、環境中からバークホルデリア属の共生細菌を選択的に獲得し、細胞内に保持する「環境獲得型の細胞内共生系」を築く。本研究では、遺伝子組換え（非）共生細菌を用いた実験アプローチにより、オオホシカメムシへの細胞内共生を可能としている共生細菌側の責任遺伝子を同定することを目的とする。昨年度までに、各種バークホルデリア属細菌（オオホシカメムシ由来の単離菌3株を含む22種）のオオホシカメムシへの感染実験と比較ゲノム解析による共生細菌特異的遺伝子の抽出を完了させた。本年度は、“遺伝子組換えオオホシカメムシ共生細菌を用いた検証実験”に取り組んだ。昨年度実施した比較ゲノム解析では、オオホシカメムシと共生関係を築くことができる細菌ゲノムに特異的に保持されている遺伝子、欠失している遺伝子としてあわせて136遺伝子を抽出した。本研究ではこれら遺伝子をオオホシカメムシへの細胞内共生を可能としている共生細菌側の責任遺伝子の候補とした。本年度は上述の候補遺伝子のうち、共生可能な細菌が特異的に保持する遺伝子を対象に、オオホシカメムシ共生細菌において遺伝子欠損株を作製することに注力した。これまでに、機能アノテーション情報などから細胞内共生への関与がより強く疑われる8株の遺伝子欠損株の作製に成功し（欠損させた候補遺伝子は合わせて20遺伝子）、これら8欠損株を対象とした蛍光タンパク質発現変異株の作製にも成功した。作製した欠損株に関しては、オオホシカメムシへの感染実験を開始した。

The microorganisms in the environment are selected by the symbiotic bacteria, and the intracellular microbes are selected by the environmental symbiotic bacteria. In this study, symbiotic bacteria (non -) symbiotic bacteria were used to detect intracellular symbiosis. Last year, all kinds of bacteria were isolated from the genus of bacteria (3 strains of pathogenic bacteria containing 22 species). The bacteria of symbiotic bacteria were extracted and analyzed. This year, the sub-group is responsible for the detection of symbiotic bacteria by using the "symbiotic bacteria" program. Last year, we analyzed the symbiosis of bacteria, bacteria, In this study, it is possible that intracellular symbiosis may be caused by symbiosis. This year, in the case of the above-mentioned waiting time, the symbiosis may be special for the maintenance of the image, the symbiosis of the symbiotic bacteria, the deficiency of the bacteria, the growth of the bacteria, and the symbiosis of the bacteria. The intracellular symbiosis was strongly suspected in the presence of intracellular symbiosis and the presence of 8 spores in the cells, which was not successful. If you are not allowed to do so, you will not be infected until the infection begins.

项目成果

昆虫との細胞内共生を可能にする細菌側責任遺伝子の探索

寻找负责与昆虫细胞内共生的细菌的基因

• 发表时间: 2023
• 作者: Kitagawa Ryo;Masumoto Shota;Kaneko Ryo;Uchida Masaki;Mori Akira S.;竹下和貴，近藤美洋，菊池義智
• 通讯作者: 竹下和貴，近藤美洋，菊池義智

Obligate gut symbiosis with environmentally-acquired Paraburkholderia in a stink bug, Physopelta gutta (Pyrrhocoroidea: Largidae)

臭虫 Physopelta gutta（Pyrrocoroidea： Largidae）中与环境获得的 Paraburkholderia 的专性肠道共生

• 发表时间: 2022
• 作者: Kitagawa Ryo;Masumoto Shota;Kaneko Ryo;Uchida Masaki;Mori Akira S.;竹下和貴，近藤美洋，菊池義智;Kazutaka Takeshita & Yoshitomo Kikuchi
• 通讯作者: Kazutaka Takeshita & Yoshitomo Kikuchi

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