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本研究の目的は、細胞質不和合性に関係する遺伝子、あるいは細胞内共生細菌であるウォルバキアが感染することによって影響を受ける宿主側の遺伝子のいくつかを明らかにすることである。これにより、昆虫の細胞質不和合性の分子機構解明の糸口となす。これまで、ウォルバキアをカイコ細胞で培養し、カイコマイクロアレイを用いて、発現遺伝子の比較を行ってきた。今年度は、1.トビイロウンカのマイクロアレイを用いて、ウンカの精巣の遺伝子の発現プロファイルを、感染個体と非感染個体とで比較した。2.ウォルバキアがマウス細胞で培養できるので、ウォルバキア培養の影響をマウス細胞とマウスマイクロアレイを用いて検討した。
1.ウォルバキアに感染したトビイロウンカは国内では存在しないため、ヒメトビウンカのウォルバキアをトビイロウンカに移植し、細胞質不和合性を起こすようになったものを用いた。サンプルはすべてPCRによって、ウォルバキア感染を確認した。羽化2日後の雄成虫6〜10個体から精巣を解剖して取り出し、独立に4回マイクロアレイを行った。4回とも感染精巣で発現量が2倍以上になった遺伝子として、トリプシン様プロテアーゼ遺伝子、糖代謝に関連すると思われる酵素遺伝子、機能未知の遺伝子などが見つかった。
2.これまで、カイコ培養細胞でウォルバキアを培養した場合、発現量が上がる遺伝子は見つからなかった。しかし、マウスの細胞では、免疫関連遺伝子の発現量の増加が認められ、哺乳類の細胞ではウォルバキアに反応して、免疫系が動くことが明らかとなった。
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