ファイトプラズマのマイクロアレイ解析系の開発-ホストスイッチング機構解明に向けて

植原体微阵列分析系统的开发-阐明宿主转换机制

• 批准号: 19658016
• 负责人: 難波 成任
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19658016/
• 关键词: ファイトプラズマ; ポストゲノム; マイクロアレイ; 細胞内寄生

ファイトプラズマはヨコバイなどの昆虫により伝搬され、700種以上の植物に病気を引き起こす農業上重要な植物病原細菌であり、約40年前に世界に先駆け我が国で最初に発見された微生物である。我々は2004年にファイトプラズマのゲノムを解読し(Oshima et al., Nature Genetics, 2004)、ファイトプラズマが代謝関連遺伝子の多くを失い、代わりに代謝物質の多くを宿主に依存した生活を送る生物であることを明らかにした。ファイトプラズマはヨコバイなどの昆虫によって媒介されて感染を拡大させる。植物と昆虫という異なる2界の宿主への感染を成立させるメカニズムは非常に興味深いのみならず、ファイトプラズマの防除という観点からも重要である。これを解明する手法の1つは、ファイトプラズマのマイクロアレイ解析を行い、ホストスイッチングに伴う遺伝子変動を網羅的に解析することである。ファイトプラズマのフイクロアレイ解析に向けて、昨年度はゲノムにコードされる遺伝子の選抜とPCR増幅を行いプローブ部付を決定したので、今年度はマイクロアレイの作製を行った。ファイトプラズマゲノムにコードされる全754 ORFのうち、重複遺伝子を除いた583 0RFをPCR増幅し、これを用いてマクロアレイのチップを試作し、解析を試みた。ハイブリダイズさせるRNAとして、ファイトプラズマ感染植物および感染昆虫より抽出したものを用いた。その結果、植物と昆虫宿主とで発現量が大きく変動している遺伝子が多数認められ、10倍以上の極端な発現量の差がある遺伝子も少数ながら認められた。このことは、ファイトプラズマが自身の遺伝子発現を変化させることにより、異なる生物界の宿主に適応していることを改めて強く示唆している。このマクロアレイの結果を検証するために、リアルタイムPCRを用いたRNAの定量的解析を試みた。植物および昆虫宿主内において発現量が大きく異なっているファイトプラズマ遺伝子を4つ選び、これについてリアルタイムPCR用のプライマーを設計し、マクロアレイにおいてハイブリダイスさせたものと同じRNAをテンプレートとして用い、リアルタイムPCRを行った。その結果、すべてについてマクロアレイの結果と同一の結果が得られたことから、マクロアレイによる結果の正当性が確認された。

フ ァ イ ト プ ラ ズ マ は ヨ コ バ イ な ど の insects に よ り 伝 move さ れ, more than 700 species of plants の に disease 気 を lead き up こ important な plant pathogenic bacteria で す agriculture あ に り, about 40 years ago the world first に 駆 け I で が countries initially に 発 see さ れ た microbial で あ る. I 々 は 2004 に フ ァ イ ト プ ラ ズ マ の ゲ ノ ム を solution 読 し (Oshima as et al., Nature Genetics, 2004), フ ァ イ ト プ ラ ズ マ が metabolic masato even heritage 伝 son の more く を い loss, generation わ り に metabolic substances more than の く を host に dependent し た を send る biological life で あ る こ と を Ming ら か に し た. Youdaoplaceholder0 ファ トプラズ トプラズ トプラズ トプラズ ヨコバ ヨコバ な な <e:1> <s:1> insect によって vector されて infection を拡 large させる. Plants と insects と い う different な る 2 world の host へ の infection を established さ せ る メ カ ニ ズ ム は very deep に tumblers い の み な ら ず, フ ァ イ ト プ ラ ズ マ の control と い う 観 point か ら も important で あ る. こ れ を interpret す る gimmick の 1 つ は, フ ァ イ ト プ ラ ズ マ の マ イ ク ロ ア レ イ parsing を い, ホ ス ト ス イ ッ チ ン グ に with う heritage 伝 sub - moving を snare に parsing す る こ と で あ る. フ ァ イ ト プ ラ ズ マ の フ イ ク ロ ア レ イ parsing に to け て, yesterday's annual は ゲ ノ ム に コ ー ド さ れ る posthumous son 伝 の choose sorting と line of PCR raised を い プ ロ ー ブ department pay を decision し た の で, our は マ イ ク ロ ア レ イ の cropping を line っ た. フ ァ イ ト プ ラ ズ マ ゲ ノ ム に コ ー ド さ れ る all 754 ORF の う ち, repeat but 伝 を except い た 583 rf を PCR raised し, こ れ を with い て マ ク ロ ア レ イ の チ ッ プ を try し, analytical を み た. ハ イ ブ リ ダ イ ズ さ せ る RNA と し て, フ ァ イ ト プ ラ ズ マ infected plants お よ び infected insects よ り spare し た も の を with い た. そ の results, plant と insect host と で 発 quantities now が き く - move し て い る posthumous son 伝 が most recognize め ら れ, 10 times more extreme な の 発 now poor quantity の が あ る heritage 伝 son も minority な が ら recognize め ら れ た. こ の こ と は, フ ァ イ ト プ ラ ズ マ が itself の heritage 伝 son 発 を now - the さ せ る こ と に よ り, different な る biological の host に optimum 応 し て い る こ と を change め て く and shown strong sucking し て い る. こ の マ ク ロ ア レ イ の results を 検 card す る た め に, リ ア ル タ イ ム PCR を with い た RNA の quantitative analytical を try み た. In the host plant お よ び insect に お い て 発 quantities now が き く different な っ て い る フ ァ イ ト プ ラ ズ マ heritage 伝 を 4 つ choose び, こ れ に つ い て リ ア ル タ イ ム PCR with の プ ラ イ マ ー を design し, マ ク ロ ア レ イ に お い て ハ イ ブ リ ダ イ ス さ せ た も の と with じ RNA を テ ン プ レ ー ト と し て い, リ ア ル タ イ ム PC Rを line った. そ の results, す べ て に つ い て マ ク ロ ア レ イ の results と same の が have ら れ た こ と か ら, マ ク ロ ア レ イ に よ る results の legitimacy が confirm さ れ た.

项目成果

In the non-insect-transmissible line of Onion Yellows phytoplasma (OY-NIM), the plasmid 〓

在非昆虫传播的洋葱黄植原体系 (OY-NIM) 中，质粒〓

• 期刊: Microbiology-(UK) (in press)
• 作者: Ishii Y;Kakizawa S;Hoshi A;Maejima K;Kagiwada S;Yamaji Y;Oshima K;Namba S.
• 通讯作者: Namba S.

ファイトプラズマの主要抗原膜タンパグ質遺伝子のクローニングと比較解析

植原体主要抗原膜蛋白基因的克隆及比较分析

• 发表时间: 2009
• 作者: Yoshinori Kanayama;Akiko Sato;Ryo Moriguchi;Koki Kanahama;柿澤茂行・石井佳子・星朱香・石井良裕・小島伸子・菅原杏子・大島研郎・難波成任
• 通讯作者: 柿澤茂行・石井佳子・星朱香・石井良裕・小島伸子・菅原杏子・大島研郎・難波成任

Positive selection on a surface membrane protein and insect vector specificity of phytoplasma.

植原体表面膜蛋白和昆虫载体特异性的正选择。

• 发表时间: 2008
• 作者: Kakizawa S;Ishii Y;Hoshi A;Jung HY;Oshima K;Namba S
• 通讯作者: Namba S

ファイトプラズマの昆虫伝搬能関連遺伝子ORF3のプロモーター解析と宿主内における発現

昆虫植原体繁殖能力相关基因ORF3启动子分析及在宿主中的表达

• 发表时间: 2009
• 作者: 石井佳子;川西剛史;星朱香. 柿澤茂行;大島研郎;難波成任
• 通讯作者: 難波成任

ファイトプラズマの主要抗原膜タンパク質の多様性と進化

植原体主要抗原膜蛋白的多样性和进化

• 发表时间: 2007
• 作者: 柿澤 茂行;大島 研郎;星 朱香;石井 佳子;難波 成任
• 通讯作者: 難波 成任