2022 Fiscal Year Annual Research Report
Functional and evolutional elucidations of male-killing phenotype based on Wolbachia and a manipulator prophage WO
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21J00895
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
新井 大 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 昆虫制御研究領域 昆虫微生物機能ユニット, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2024-03-31
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| Keywords | オス殺し / 共生微生物 / Wolbachia / 昆虫 / 進化 / ファージ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、昆虫に感染する共生細菌Wolbachiaが引き起こすオス殺し現象の分子メカニズムおよび獲得プロセスを、Wolbachiaに感染するファージWOに着目して解明することを目的としている。2022年度は、Wolbachiaの遺伝子機能解析に加え、さまざまな昆虫に感染するWolbachiaのゲノムを解析した。あわせてWolbachiaと同様にオス殺しを誘導する細菌Spiroplasmaのゲノムを解析した。具体的な成果は以下のとおりである。
・チャハマキオス殺しWolbachiaの遺伝子機能解析：オス殺しwHm-t株のみがもつファージWO領域に座上する遺伝子を、ショウジョウバエ（安定）およびチャハマキ（一過性）で発現させ、強いオス致死活性を引き起こす遺伝子を絞り込めた。
・Wolbachiaゲノムの解析：スジマダラメイガ由来wCauB株、スジコナマダラメイガwKue,セジロウンカwFur、キチョウｗCI、およびリュウキュウムラサキwBol1株などのゲノムを解読した。ｗBol1株ゲノムには多型がみられ、wHm-t株がもつオス殺し関連WO領域と極めて相動性が高い領域が認められた。
・培養細胞を使った共生微生物感染細胞の樹立とSpiroplasmaのゲノム解析：ゲノム解析や表現型解析のため、さまざまな昆虫由来のWolbachia 株を培養細胞に感染させ維持した。同様の方法でチャハマキに感染するオス殺し細菌Spiroplasma ixodetis sHm株を維持することにも成功、ゲノム解析からオス殺しSpiroplasma poulsonii MSRO株のオス殺し遺伝子Spaidを持たないことが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
機能解析系の樹立、Wolbachiaのゲノム解析、および論文化についても当初の想定通りに進んでいるため、概ね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
２０２３年度は最終年度として、引き続きオス殺し遺伝子の機能解析に取り組むとともに、Wolbachiaが複数のオス殺しメカニズムを獲得するに至った進化プロセスを、ゲノム進化解析を通して理解する。諸外国（台湾、インドネシア、ベトナム、オーストラリア）の共同研究者とともに野外調査をすすめ、オス殺しWolbachiaの進化プロセスの解明に取り組む。
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Research Products
(10 results)
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[Journal Article] Male-killing-associated bacteriophage WO identified from comparisons of Wolbachia endosymbionts of Homona magnanima2022
Author(s)
Hiroshi Arai, Hisashi Anbutsu, Yohei Nishikawa, Masato Kogawa, Kazuo Ishii, Masahito Hosokawa, Shiou-Ruei Lin, Masatoshi Ueda, Madoka Nakai, Yasuhisa Kunimi, Toshiyuki Harumoto, Daisuke Kageyama, Haruko Takeyama, Maki N. Inoue
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Journal Title
bioRxiv
Volume: -
Pages: -
DOI
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