Hologenome transcriptomic analysis to underastand the molecular basis of tick-bacteria symbiosis

全基因组转录组分析以了解蜱-细菌共生的分子基础

• 批准号: 21K19381
• 负责人: 林 哲也
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19381/
• 关键词: ホロゲノム; トランスクリプトーム; ダニ; 細菌; 共生

リケッチアは経卵感染が可能なためマダニと緊密な共生関係にあるが、その相互作用は明らかになっていない。フタトゲチマダニH. longicornis (LON)には両性と単為生殖系が存在し、多くの両性系株にはR. longicornii (Rlon)が存在し、経卵感染で安定に維持されている。本研究では10年以上にわたって継代されているLONの飼育系を利用して、Rlon保有系と非保有系を確立し、Rlon共生によるマダニの特性変化を解析するとともに、発育ステージの進行に沿ったホロトランスクリプトーム解析を行い、マダニでのリケッチア遺伝子の発現と各ステージおけるマダニ遺伝子の発現を解析し、LONとRlonの共生関係の実態解明と関連遺伝子群の同定を行い、さらにこれをモデル系としてマダニと病原体の共生関係の実態解明という研究分野の開拓を目指している。本年度は、マダニへのリケッチア接種に関する山口大学・高野愛博士の協力を得て、Rlon保有系統の確立を進めた。Rlon（Lon-13株）を両性及び単為生殖系LON（各６5個体）に腹腔接種し、生き残った個体（41及び51個体）から15個体ずつをウサギに吸血させ、産卵させた（産卵後または産卵前に死亡した個体のnested PCRにおけるRlon陽性率は15/15と13/15）。それぞれの系統で13及び12個体が産卵したが、幼ダニが孵化したのは9及び8個体からの卵のみであった。成虫ごとに10から15の幼ダニをプールしてRlon保有をnested PCRで3回解析した結果、全て１回は陽性であった。そこで、3回のうち2回は陽性であった成虫（6及び7個体）由来の幼ダニをウサギに吸血させた。得られた若ダニ（114及び41個体）から10個体をランダムに選択し、Rlon保有をnested PCRで解析した結果、幾つかの個体ではPCR産物が検出されたが、３回の解析での再現性は低く、Rlonを保有している可能性はあるが、個体内のコピー数は非常に低いと考えられた。現在、残りの若ダニを吸血させ、成虫の取得を目指している。

由于立克西亚能够感染Transegg，因此与壁虱有着密切的共生关系，但尚未透露其相互作用。 H. longicornis（LON）具有两性和孤染性系统，许多两性菌株含有R. longicornii（RLON），在Transegg感染时保持稳定。 This research uses the LON rearing system that has been passaged for over 10 years to establish Rlon-bearing and non-bearing systems, analyze changes in tick characteristics due to Rlon symbiosis, and perform holotranscriptome analysis along the progression of the developmental stage, analyze the expression of the Rickettsia gene in ticks and the expression of tick genes at each stage, elucidating the symbiotic relationship between LON and Rlon and identifying the related gene groups,并旨在通过使用该研究作为模型系统来开发一个研究壁虱和病原体之间共生关系的研究领域。今年，在山口大学的Takano AI博士在Rickettsia疫苗接种方面的合作下，我们开始建立一个拥有RLON的系统。将RLON（LON-13菌株）接种到生育和par遗传学的LON（每个人65个个体）中，并允许有15个存活个体的人（41和51）（41和51）将血液吸入兔子和产卵的卵（Rlon阳性PCR的RLON阳性率（在产卵前或载产之前死亡的个体的RLON阳性率）为15/15和15/15和13/15）。每条线上有13个和12个人产卵，但只有9和8个年轻螨的鸡蛋孵化。为每个成年人组合了10至15个少年螨，并通过嵌套的PCR分析了RLON拥有的三次，所有螨虫都是阳性的。因此，兔子被迫在成年人（6和7个个体）的年轻螨虫上吸血，这些螨虫在三分之二的阳性中测试了阳性。从获得的年轻螨（114和41个个体）中随机选择了十个个体，并通过嵌套的PCR分析了RLON拥有。在某些个体中检测到PCR产品，但是在三个分析中的可重复性较低，尽管它们可能携带RLON，但个人内部的副本数量被认为非常低。目前，他们正在试图吸收其余的年轻螨虫并获得成年形式。

项目成果

ゲノム解析を基盤とした細菌の遺伝的多様性に関する研究

基于基因组分析的细菌遗传多样性研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 林哲也

細菌感染症とゲノム解析について

关于细菌感染和基因组分析

• 发表时间: 2021
• 作者: Hirata Makoto;Matsubara Daisuke (21th) etc;林哲也
• 通讯作者: 林哲也

大規模ゲノム解析から紐解く細菌の多様性

通过大规模基因组分析揭示细菌多样性

• 发表时间: 2021
• 作者: 林哲也

次世代シーケンサ（NGS）の活用によって進展する細菌ゲノムの進化・多様性解析

通过使用下一代测序仪 (NGS) 进行细菌基因组的进化和多样性分析

• 发表时间: 2021
• 作者: Yasuda Tomohiko;Lee Hyun Seok;Nam Su Youn;Katoh Hiroto;Ishibashi Yuko;Yamagata Murayama Somay;Matsui Hidenori;Masuda Hiroki;Rimbara Emiko;Sakurazawa Nobuyuki;Suzuki Hideyuki;Yoshida Hiroshi;Seto Yasuyuki;Ishikawa Shumpei;Jeon Seong Woo;Nakamura Masahiko;N;林哲也
• 通讯作者: 林哲也