세포 내 온라인 바카라 박테리아 Wolbachia의 발견, 빈대에 필수 영양소 공급

바카라 커뮤니티 (Nomaguchi ARI의 회장) (이하 AIST ") 게놈 공장 연구 부 [Kamagata Yoichi 연구 부서] Fukatsu Takema, 연구 그룹, 생물학적 공생 진화 조직 연구 그룹, Takahiro Hosokawa의 연구 그룹, Takahiro Hosokawa의 연구 그룹, A Speat Bubss를 분명히하고 있음을 알 수 있습니다 오랫동안 혈액을 흡수하는 위생 해충으로 알려졌으며, 공생 박테리아 인 Wolbachia는 생존에 필수적이며, 그들의 생리적 기능은 필수 영양소 B 비타민의 공급에 있어야하며, 침대 벌레 (침대 벌레라고도 함)는 아균 화 내성에 대해 알려져 있고 물리적 기능이 공급되고 있으며, B QUTAMINC의 공급이었다

Wolbachia는 다양한 곤충에 존재하는 온라인 바카라 박테리아이지만, 그 효과가 일반적으로 기생적이라는 것이 일반적으로 상식되어 호스트에게는 장점이 없다는 것을 의미합니다 빈대에 의한 특수 세포로 구성된 전용Combiotic organ| 세포 내에서만있는 wolbachia를 구성하는 고급 유형의 wolbachia이며 필수 영양소를 생산합니다일반적인 관계의 발견은 "기생 적"관계가 "호환 적"관계의 진화 적 기원이되었음을 보여 주었다 Wolbachia는 또한 혈액을 흡수하는 위생 해충 인 빈대 생존에 필수적인 온라인 바카라 박테리아이며, 제어 및 제어를위한 새로운 목표로 유망하며 적용된 방식으로 개발 될 것으로 예상됩니다

이 연구 결과는 미국 아카데믹 저널 "National Academy of Sciences USA의 절차"(National Academy of Sciences의 절차) 웹 사이트에 게시 될 예정입니다

National Academy of Sciences, PNAS (Copyright 2009)

그림 1 : (왼쪽) 빈대 짝짓기 더 낮은 것은 여성이고 상단은 남성입니다 신체 길이는 약 5mm입니다 (오른쪽) 빈대 온라인 바카라 기관의 형광 현미경 이미지 붉은 색은 온라인 바카라 박테리아 Wolbachia입니다

이가, 벼룩, 모기, 빈대, tsetse 파리 및 거북이와 같은 혈액을 흡수하는 곤충은 오랫동안 위생 해충으로서 인류에게 위협이되었습니다 이 곤충의 문제는 혈액이 빠지는 것에 의한 불편 함과 건강 위험에 국한되지 않습니다 심각한 감염성 질환을 일으키는 많은 병원체는 혈액을 흡수하는 곤충에 의해 중재됩니다 아네모네스와 수면 질병으로 인한 말라리아의 예가 많이 있습니다 특히, 이러한 곤충 매개 질병은 개발 도상국에서 여전히 주요 문제이며, 말라리아만으로는 전 세계적으로 3 억에서 5 억 건의 사례와 연간 1 억 5 천 5 백만 건의 사망이있는 것으로 추정되며 통제 방법 및 치료의 개발은 세계적인 문제입니다

반면에, 대부분의 선진국에서는 유기 염소 기반 살충제DDT, 위생 개선을 포함하여 화학적 합성 살충제의 발달 및 확산으로 인해 많은 혈액을 흡수하는 살충제가 거의 근절 된 것으로 여겨졌다 그러나 살충제 저항성 해충의 출현과 분포의 세계화로 인해 이가와 같은 고전적인 위생 해충의 수가 다시 증가하고 있으며 최근 몇 년 동안 문제가되었습니다 특히 선진국에서는 이가와 빈대의 상승과 찌르기가 심각한 불편 함과 혐오의 대상이며 교육 기관 및 관광 산업의 위험 요인입니다

다양한 방식으로 문제가되는 혈액 흡수 곤충은 위생 해충과 불쾌한 해충이며, 인간과 환경에 스트레스가 적은 통제와 통제가 필요하며,이를 수행하는 것은 살충제를 분무하는 것과 같은 기존 해충 제어 기술뿐만 아니라 새로운 접근법을 사용하여 해충 방제 기술을 개발하는 데 바람직합니다

AIST는 유전자 자원의 보물이 될 것으로 예상되는 온라인 바카라 미생물을 대상으로 다양한 연구를 수행하고 있으며 문화가 어려울 것으로 예상됩니다 최근 몇 년 동안 주목을 받고있는 주제 중에는 혈액을 흡수하는 곤충의 온라인 바카라 미생물이 있습니다 척추 동물 혈액은 영양소가 풍부한 것처럼 보이지만 실제로 특정 영양소, 특히 B 비타민에는 결함이 있습니다 따라서, 생애 동안 포유류와 조류의 혈액을 빨아 들여 사는 Tsetse Fly 및 Lice와 같은 혈액을 흡수하는 곤충은 영양소 부족을 보완하는 온라인 바카라 박테리아의 존재가 있어야합니다

Lithog Lice와 머리 마일에 대한 Leesia (Riesia)라는 온라인 바카라 박테리아는 박테리아 세포라고 불리는 특수 세포로 구성된 온라인 바카라 기관에 저장되며 B 비타민 공급과 같은 숙주의 생존에 중요한 역할을합니다 (그림 2)

그림 2 (a) 성인 암실 온라인 바카라 기관은 복부 표면의 육안으로 보이는 흰색 반점입니다 (b) 형광현장Roe Lily의 첫 번째 유충 몸체에서 온라인 바카라 박테리아 Leisia의 위치 온라인 바카라 장기 내의 만다린 오렌지의 술에 포함 된 구획

*Roe Lily의 온라인 바카라 기관의 3 차원 재구성 이미지의 영화는 아래에서 볼 수 있습니다 (http : //aemasmorg/cgi/content/full/72/11/7349/dc1)

한편, 분류 학적으로 이가 (씹기)psocodea와 다른 빈대 (HemipteraHemiptera그림 1 왼쪽 : 과학 이름Cimex Lectularius; 빈대로도 알려진 성인 신체 길이는 약 5-8mm이며, 디스크 모양의 체형이 있고 날개가 없으며 밤에는 활성화되어 피를 짜증납니다 그 이름에도 불구하고, 그것은 이가와 관련이 없으며, 피를 흘리는 악취 버그이며, 짜증이 나면 냄새가 나면 냄새가 나옵니다 그것은 전 세계에 배포되었으며 일본에서는 한때 흔했지만 1970 년대 이후 거의 근절 된 것으로 생각되었습니다 그러나 최근 몇 년 동안 산발적 인 발병이보고되었으며, 찔린 상처를 입은 손님이 여관을 고소 한 사례도있었습니다

1920 년대 이래로 빈대 몸체의 고환과 난소 근처에 한 쌍의 온라인 바카라 기관이 있으며,이 세포 내에 많은 양의 박테리아가 존재한다는보고가있었습니다 이 온라인 바카라 박테리아는 빈대의 생존 및 재생산에 관여하는 것으로 제안되었습니다 그러나 미생물체는 오늘날까지 알려져 있지 않습니다 몇몇 이전 연구는 광범위한 곤충에 존재하고 설명되지 않은 온라인 바카라 박테리아 Wolbachia가 밝혀졌다γ proteobacteria빈대에서 감지되었지만 온라인 바카라 기관에 존재하는지 여부와 숙주 생존 및 재생산에 필수적인 지 여부는 불분명했습니다

지금까지 Biosymbiotic Evolution Organization Research Group은 AIST 웹 사이트에 온라인 바카라 박테리아 Wolbachia에 대한 다음 연구 결과를 발표했습니다

2007 년 7 월 2 일 AIST의 주요 연구 결과 : "온라인 바카라 박테리아의 억제는 남성과 여성 사이의 중간 인 나비를 만듭니다"http : //wwwaistgojp/aist_j/new_research/nr20070702/nr20070702html
2002 년 10 월 29 일 Press AIST에 의해 발표 : "온라인 바카라 미생물에서 곤충을 호스트로 수평 게놈 전달의 발견"http : //wwwaistgojp/aist_j/press_release/pr2002/pr20021029/pr20021029html

이번에 우리는 빈대에서 거의 90 년 동안 미스터리였던 빈대 온라인 바카라 박테리아의 진정한 본질에 관심이 있으며,이 해충의 미생물과 생물학적 기능을 설명 할 수있는 기회를 얻었으며,이 팬-워들의 위성 페스트의 제어 및 제어에서 새로운 대상이 될 가능성을 고려했습니다

이 연구는 Takahiro Hosokawa Takahiro와 함께 주요 연구원으로 수행되었으며, 생물학적 산업 기술 연구 지원 센터, 독립 행정 기관의 지원을 받아 혁신을위한 기본 연구 홍보 프로젝트 (기술 종자 개발 유형) "(연구 주제 : Symbiotic Bariti를 통한 신규 생물학적 기능에 대한 기본 연구 및 제어에 대한 기본 연구)

우리는 3 개의 일본어와 2 개의 호주 빈대 버그, 추출 된 DNA 및 검출 된 박테리아 유전자에서 고환과 난소 근처에서 한 쌍의 온라인 바카라 기관을 해부학 적으로 제거했습니다 결과적으로, Wolbachia는 검사 된 모든 105 개의 표본에서 검출되었습니다 한편, γ- 프로 테오 박테리아는 56 명 (53%)에서만 발견되었다 특히, 일본에서 생성 된 하나의 균주에는 γ- 프로 테오 박테리아가 없었다 모든 개체에서 검출되지는 않으면 기존의 견해와는 달리이 γ- 프로 테오 박테리아는 빈대 생존에 필수적인 온라인 바카라 박테리아가 아님을 시사합니다

　정량적 PCR 방법온라인 바카라 기관과 암컷 난소에서만 고밀도로 존재하는 것으로 밝혀졌다현장하이브리드 화 방법Wolbachia 감염은 남녀 모두 복부에 존재하는 한 쌍의 온라인 바카라 기관으로 제한되어 있음을 밝혀 냈습니다 (그림 3A, B) 또한, 계란이 암컷 난소 내에 형성됨에 따라, 울 바키아는 계란의 가장자리에, 부모에서 아이로 감염됩니다수직 전송| 계란의 수정 후, 배아 발달 단계에서 온라인 바카라 기관에 국한 된 것으로 밝혀졌다 (도 3C)

National Academy of Sciences, PNAS (Copyright 2009)

그림 3 형광현장수컷 복부 (a)와 암컷 (b)의 wolbachia의 위치는 혼성화에 의해 시각화됩니다 　　　　 화살표는 온라인 바카라 기관을 나타내고, 화살촉은 난소 내의 알과 초기 배아에 대한 국소화를 나타냅니다 (c) 초기 배아의 온라인 바카라 장기 프리모디아 (화살표)에 대한 울 바치의 국소화

이 Wolbachia는 실제로 빈대의 생존과 재생산에 필수적인 온라인 바카라 박테리아입니까? Wolbachia에만 감염된 빈대는 인공 공급 장치를 사용하여 항생제를 함유 한 침대 버그 균주 (그림 4A, B)에 투여하여 Wolbachia 감염에서 제거 된 곤충을 만듭니다 성인 벌레에 wolbachia를 제거하기 위해 항생제를 제공했을 때, 계란의 부화 속도는 극적으로 감소되었다 (도 4C) 유충을 항생제로 처리했을 때, 유충 기간은 유의하게 연장되었으며 (도 4D), 소수의 성인만으로도 (도 4E) (도 4E) 즉, Wolbachia 감염은 실제로 빈대의 정상적인 성장 및 재생산에 중요하다는 것이 밝혀졌습니다

National Academy of Sciences, PNAS (Copyright 2009)

그림 4 (a, b) 인공 빈대 먹이 공급 장치 (C-E) 울 바치 감염 률 (C), 애벌레 지속 시간 (D) 및 빈대에서 B 비타민의 Wolbachia 감염 제거 및 첨가의 항생제 치료 효과

그렇다면 Wolbachia가 빈대의 성장과 재생산에서 수행하는 필수 기능은 무엇입니까? 척추 동물 혈액은 영양소가 풍부한 것으로 보이지만 곤충, 특히 B 비타민에 필요한 특정 영양소가 부족합니다 따라서, 비타민 B가 인공 사료 공급 장치에 의해 주어진 토끼 혈액에 첨가되었을 때, 항생제 치료에 의해 울 바치 시아 감염에서 제거 된 빈대 심지어 계란 부화 속도, 유충 기간 및 성인 말 리퍼닝 속도에서 울 바치 시아 제거의 부정적인 영향으로부터 완전히 회복 된 빈대 이러한 실험 결과는 혈액이 부족한 B 비타민의 공급, 빈대의 유일한 음식이 Wolbachia Wolbachia가 수행하는 주요 생물학적 기능임을 보여줍니다

이 연구는 이전에 기생 온라인 바카라 박테리아로 여겨졌던 울 바키 아 (Wolbachia)는 빈대에서 특수 온라인 바카라 기관의 세포 내에서 국소화되고 곤충을 숙주하는 데 필수적인 생물학적 기능을 수행하는 전신 온라인 바카라 박테리아로 진화했음을 보여줍니다

"기생충"에서 "호환성"에 이르기까지 진화 과정을 더욱 이해하고 Wolbachia는 침대 벌레의 생존 및 재생산, 위생 해충에있어 필수적이라는 점을 고려하여 다음 연구를 수행 할 계획입니다

다양한 빈대의 온라인 바카라 박테리아를 검사함으로써, 우리는 빈대의 진화 중에 필수 영양소를 공급하는 Wolbachia가 언제 어떻게 획득되었는지를 명확히 할 것입니다 또한, 빈대 버그 의사 소통 Wolbachia의 전체 게놈 뉴클레오티드 서열을 측정하고이를 기생 울 바치 시아의 게놈과 비교함으로써, 우리는 기생충에서 의사 소통에서 의사 소통으로 발생하는 게놈 수준의 변화를 명확하게하고, 공식 진화의 분자 기반에 대해 논의한다

앞으로, 우리는 온라인 바카라 왈 바키아의 게놈 정보를 사용하여 온라인 바카라 박테리아의 신진 대사 및 분자 메커니즘을 억제하여 필수 공산당 박테리아를 표적으로하는 혈액을 흡수하는 위생 해충의 억제로 이어질 연구를 수행하고자합니다

• 호소카와et al. 2009 Proc Natl 아카드 공상 과학 미국in press
• Sasaki-Fukatsuet al. 2006 Appl 환경 미생물 72, 7349
• Arkwrightet al. 1921 기생충 13, 27
• Davis 1956Ann 엔토 몰 사회 오전 49, 466
• De Meillon and Golberg 1946j exp Biol 24, 41
• Chang 1974j 무척추 Pathol 23, 333
• Hypsa and Aksoy 1997곤충 mol Biol 6, 301
• Rasgon and Scott 2004j 메드 Entomol 41, 1175
• Sakamoto and Rasgon 2006오전 Entomol 52, 119

◆ 온라인 바카라 장기

 

서로 다른 상호 작용 유기체가 혜택을받는 관계 한 쪽이 유익하지만 다른 쪽이 잃는 관계는 기생 관계라고하며, 한쪽의 이익과 다른 쪽의 관계는 손실이나 손실이없는 관계를 편견없는 관계라고합니다[참조로 돌아 가기]

◆ 공통 관계

 

서로 다른 상호 작용 유기체가 혜택을받는 관계 한 쪽이 유익하지만 다른 쪽이 잃는 관계는 기생 관계라고하며, 한쪽의 이익과 다른 쪽의 관계는 손실이나 손실이없는 관계를 편견없는 관계라고합니다[참조로 돌아 가기]

◆ DDT

 

Dichloro-Diphenyl-Trichloroethane(디클로로 디 페닐 트리클로로 에탄)에 대한 약어 유기농 염소 기반 살충제와 살충제로 널리 사용되었지만 지속성과 환경 영향으로 인해 대부분의 선진국에서는 제조 및 사용이 금지되어 있습니다 최근 몇 년 동안, 그것은 말라리아에 대한 조치로 재고되었습니다[참조로 돌아 가기]

◆ γ proteobacteria

 

그램 음성 박테리아 그룹 γ- 프로 테오 박테리아의 유명한 구성원에는 대장균 및 박테리아 콜레라가 포함됩니다 진딧물의 세포 내 온라인 바카라 박테리아 Buhunella와 TSETSE 파리의 세포 내 온라인 바카라 박테리아 UIGSWASIA는 또한 감마 프로테오 박테리아에 속합니다 그건 그렇고, Wolbachia는 Alpha-Proteobacteria라는 다른 그룹의 구성원입니다[참조로 돌아 가기]

◆ 정량적 PCR 방법

 

PCR 방법을 적용함으로써 샘플에서 특정 염기 서열을 갖는 DNA의 풍부도를 정량화하는 방법 그것은 매우 민감하고 고 처리량 유전자 정량화 방법으로 널리 사용됩니다 재배하기 어려운 온라인 바카라 박테리아조차도 유전자 카피 수 변환을 사용하여 정량적 PCR 방법을 사용하여 빠르게 정량화 될 수 있습니다[참조로 돌아 가기]

◆현장하이브리드 화 방법

 

생물학적 조직 샘플의 구조를 유지하면서 특정 서열의 RNA 또는 DNA를 프로브로 사용하여 하이브리드 화를 수행함으로써 해당 서열에 대한 RNA 또는 DNA의 존재 분포를 시각화하는 방법 그것은 종종 조직 섹션에서 수행되지만, 유리 슬라이드에 번져있는 세포 또는 염색체에서 전체 조직 질량을 수행하는 경우 전체 마운트에서 수행 될 수 있습니다in SICT이를 하이브리드 화라고합니다[참조로 돌아 가기]

◆ 수직 전송

 

온라인 바카라 미생물 또는 유전자가 유기체에서 유기체로 전염 될 때, 수직 전염은 부모로부터 어린이로 전염되며, 수평 전염은 다른 상 동종 개인으로부터 전염되거나 이종 개인으로부터 전염됩니다 숙주 생존에 필수적인 고도로 전달 가능한 박테리아의 대부분은 수직 전송에 의해 숙주 세대를 통해 전염됩니다[참조로 돌아 가기]