2009 Fiscal Year Annual Research Report
共生細菌ウォルバキアが鱗翅目昆虫の性決定に与える影響の解析
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19780046
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| Research Institution | National Institute of Agrobiological Sciences |
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Principal Investigator |
陰山 大輔 National Institute of Agrobiological Sciences, 昆虫・微生物間相互作用研究ユニット, 任期付研究員 (60401212)
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| Keywords | 細胞内共生細菌 / 性転換 / 節足動物 / 生殖 / doublesex / 性決定 / キチョウ / Wolbachia |
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| Research Abstract |
近年の研究により、細胞内共生細菌Wolbachiaは、様々な節足動物の生殖システムを様々な方法で操作していることがわかってきており、その基礎的、応用的な可能性が注目されつつあるが、その基盤となる分子メカニズムに関しては、ほぼ何もわかっていない状態である。キチョウ(Eurema mandarina)では、Wolbachiaによって遺伝的オスがメスに性転換させられている。本研究によって、性転換されたキチョウでは性決定カスケードの最下流に位置する遺伝子doublesex(dsx)のスプライシングパターンがオス型からメス型へと切り替えられていることが明らかとなった。Wolbachia細菌によって性転換されたキチョウ幼虫に抗生物質を投与すると、性転換が不完全となり、間性個体として発育する。本研究により、抗生物質の投与期間に応じて、dsx遺伝子のスプライシングパターンが異なることが明らかとなった。つまり、メス形態に近いものほどメス型のバンドが、オス形態に近いものほどオス型のバンドが強く表れたのだ。このことは、Wolbachia細菌が広く昆虫の生育期間にわたって存在し続け、dsx遺伝子のスプライシングに影響を与え続けていることを示している。今回の成果は、細胞内共生細菌による節足動物の生殖システムの操作に関わる共通基盤を解明するための足がかりになると期待できる。また、これらは、細菌が高等生物の性決定遺伝子カスケードを分子レベルで操作していることを示す初めての発見である。
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