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2022 Fiscal Year Annual Research Report

アズキノメイガの核ゲノム中に取り込まれたオス特異的致死を誘導する新奇因子の解析

Research Project

Project/Area Number 20K06084
Research InstitutionNational Agriculture and Food Research Organization

Principal Investigator

杉本 貴史  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 契約研究員 (20726707)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 佐原 健  岩手大学, 農学部, 教授 (30241368)
陰山 大輔  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 上級研究員 (60401212)
長峯 啓佑  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, JSPS 特別研究員 (20817548)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywordsオス殺し / トランスポゾン / アズキノメイガ / メス化
Outline of Annual Research Achievements

感染症対策による移動制限など制約があった中、最終年度は予定を大きく変更して、ゲノム解析からのアプローチで新奇オス殺し因子の実態に迫る解析を行なった。解析対象としては、これまでの解析からボルバキアによらないオス殺し因子を保持する独立に獲得された3つの系統からスクリーニングしたオス殺し因子の候補配列を用いた。
その結果、オス殺し因子を保有するアズキノメイガ系統のゲノムから、455塩基と推定される非常に長い繰り返し配列を両端に持ったレトロトランスポゾン様配列がほぼ完全に保存された状態でゲノム上に15コピー含まれることがわかった。一方で、通常系統から得られたゲノム配列には断片化もしくは変異の挿入された類似配列は見られるものの、完全なコピーは検出されなかった。得られた15コピーに関しては、いずれも両端の繰り返し配列が完全に保存されていたことから、候補となる要因はレトロトランスポゾンもしくはレトロウイルスに絞られるが、RNA-seqの結果からは、分節にあたる配列は検出されておらず、得られた配列中にエンベロープ等の構造に関わる遺伝子が見られないことから、レトロトランスポゾンであると判断した。
本成果は、トランスポゾンがオスを選択的に殺す、という全く新しい現象の発見基盤として、非常に重要である。一方で、このトランスポゾンの機能解析に遅れが生じ、オス殺し機能の確認には至っていない。今後、機能解析を進めつつ、このトランスポゾンが挿入される部位の特徴や、その周辺における変異蓄積や組み換え効率の変化などの検証を進め、性染色体進化との関係や、ゲノムコンフリクトの実態に迫る解析を行なっていく。

Remarks

研究機関からのプレスリリースとして公表

  • Research Products

    (9 results)

All 2023 2022 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 3 results) Presentation (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Autophagic chemicals effect for male-killing Wolbachia, Atg8 and TOR genes in Ostrinia scapulalis (Lepidoptera:Crambidae)2023

    • Author(s)
      Gazali Achmad、Sugimoto Takafumi N.、Hidayanti Ardhiani Kurnia、Tagami Yohsuke
    • Journal Title

      Applied Entomology and Zoology

      Volume: 58 Pages: 161~169

    • DOI

      10.1007/s13355-023-00818-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of quorum sensing inducers and inhibitors on male-killing Wolbachia, the endosymbiont of the adzuki bean borer, Ostrinia scapulalis (Lepidoptera: Crambidae)2023

    • Author(s)
      Hidayanti Ardhiani Kurnia、Sugimoto Takafumi N.、Gazali Achmad、Tagami Yohsuke
    • Journal Title

      Applied Entomology and Zoology

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1007/s13355-023-00825-w

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A male-killing gene encoded by a symbiotic virus of Drosophila2023

    • Author(s)
      Kageyama Daisuke、Harumoto Toshiyuki、Nagamine Keisuke、Fujiwara Akiko、Sugimoto Takafumi N.、Jouraku Akiya、Tamura Masaru、Katoh Takehiro K.、Watada Masayoshi
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 14 Pages: 1357

    • DOI

      10.1038/s41467-023-37145-0

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cell-based analysis reveals that sex-determining gene signals in <i>Ostrinia</i> are pivotally changed by male-killing <i>Wolbachia</i>2022

    • Author(s)
      Herran Benjamin、Sugimoto Takafumi N、Watanabe Kazuyo、Imanishi Shigeo、Tsuchida Tsutomu、Matsuo Takashi、Ishikawa Yukio、Kageyama Daisuke
    • Journal Title

      PNAS Nexus

      Volume: 2 Pages: pgac293

    • DOI

      10.1093/pnasnexus/pgac293

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ボルバキアによる産雌性単為生殖化の解明2022

    • Author(s)
      大畑裕太, 杉本貴史, 田上陽介
    • Journal Title

      アグリバイオ

      Volume: 6 Pages: 91~95

  • [Journal Article] Genetic variations and microbiome of the poultry red mite Dermanyssus gallinae2022

    • Author(s)
      Nishide Yudai、Sugimoto Takafumi N.、Watanabe Kenji、Egami Hiroshi、Kageyama Daisuke
    • Journal Title

      Frontiers in Microbiology

      Volume: 13 Pages: 1031535

    • DOI

      10.3389/fmicb.2022.1031535

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A new continuous cell line from the pest insect, Anomala cuprea (Coleoptera; Scarabaeidae): emergence of contractile cells2022

    • Author(s)
      Sugimoto Takafumi N.、Watanabe Kazuyo、Akiduki Gaku、Imanishi Shigeo、Mitsuhashi Wataru
    • Journal Title

      In Vitro Cellular &amp; Developmental Biology - Animal

      Volume: 58 Pages: 610~618

    • DOI

      10.1007/s11626-022-00707-5

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 昆虫培養細胞を用いた メス化能を持つボルバキアのスクリーニング2023

    • Author(s)
      杉本 貴史、エラン ベンジャミン、宮田 真衣、佐々木哲彦、陰山 大輔
    • Organizer
      第67回日本応用動物昆虫学会大会
  • [Remarks] 昆虫共生微生物が誘導する宿主の性転換現象を培養細胞上において世界で初めて再現

    • URL

      https://www.naro.go.jp/publicity_report/press/laboratory/nias/157820.html

URL: 

Published: 2023-12-25  

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