2012 Fiscal Year Annual Research Report
昆虫における性決定プロセスの解明と共生細菌による宿主生殖操作の分子機構の解明
| Project/Area Number |
23780056
|
|---|
| Research Institution | National Institute of Agrobiological Sciences |
|---|
Principal Investigator |
陰山 大輔 独立行政法人農業生物資源研究所, 昆虫微生物機能研究ユニット, 主任研究員 (60401212)
|
|---|
| Keywords | 共生細菌 / 昆虫 / 生殖操作 / 性転換 |
|---|
| Research Abstract |
性転換ボルバキアに感染されたキチョウでは、成虫時には性決定遺伝子doublesex (dsx)の発現（スプライシング様式）が完全にメス型になっているが、幼虫や蛹の時期には雌雄の型が同時にみられることがわかった。一方、正常なキチョウでは、幼虫・蛹の時期でも雌雄どちらかの型しか示さないことから、ボルバキアによるメス化の効果は、生育途中には不完全であり、ボルバキアの増殖とともにメス化の効果が増し、成虫時には完全なメス化が達成されると考えられた。
この性転換ボルバキアを、カイコオス由来の培養細胞（M1）に感染させると、カイコdsx遺伝子のスプライシング様式がオス型からメス型に徐々に変化することが確かめられた。さらにdsxの上流にあるIMP遺伝子のオス型アイソフォームも大幅に減少することがわかった。このことから、ボルバキアは宿主の性決定カスケードの上流部分を操作していると考えられた。
そこでカイコマイクロアレイによる解析を行ったところ、性転換ボルバキアに感染させた細胞のみではっきりと発現量が増加、あるいは減少する遺伝子が数十個ずつ見つかったので、今後反復を増やしてマイクロアレイを行うと同時に、次世代シーケンサーを用いたRNAシーケンスも行うことにより、候補遺伝子の絞り込みを行う予定である。
また、このボルバキアをショウジョウバエの培養細胞（S2）に感染させたところ、dsxのスプライシングに変化はオス型のまま変化は見られなかった。
本研究により、共生細菌がどのようにして昆虫の性を変化させているのかについて分子レベルでの知見が得られた。今後その詳細を解き明かすための準備も整えることができた。
|
