공생 박테리아의 힘으로 바카라 추천를 돕는 메커니즘 이해

Chief researcher Kikuchi Yoshitomo, Microbial Ecological Engineering Research Group, Biological Process Research Division, 바카라 커뮤니티 (hereinafter referred to as "AIST"), Visiting Associate Professor, Graduate School of Agriculture, Hokkaido University, 바카라 커뮤니티 (hereinafter referred to as "AIST"), and Chief researcher Sato Yuya, 환경 창조부 농업 대학원 대학원, 그리고 농업 대학원 (현재 "hokkaido University") 및 Jang Seonghan, Jang Seonghan (현재 "Hokkaido University"), Takeshita Kazuki 조교수, Applied Biology Science, Biological Resources Science 교수, 국립 자원 및 기술 연구소 (highina) (highina) (highina) (highina) 및 Development Agency "), 국립 농업 식품 산업 및 기술 연구소 (Kuma Kazuo 회장) (이하"농업 및 연구 조직 ")와 협력하여 해충이 장 내장이되도록 돕기 위해공생 박테리아|바카라 추천 저항성를 얻는 방법을 설명한 것은 이번이 처음입니다

바카라 추천 저항의 장에서 공생 박테리아에 의한 관여 메커니즘은 알려져 있지 않습니다 AIST는 다른 기관과 협력하여 공생 박테리아가 해충 악취 버그의 내장에서 바카라 추천를 해독하는 방법을 조사하고 해독에 필수적인 공생 박테리아에 대한 유전자를 확인했습니다 이 유전자를 사용하여 공생 박테리아는 해충의 바카라 추천에 들어간 바카라 추천를 빠르게 분해합니다 그러나 바카라 추천 분해 제품은 공생 박테리아 자체에 독성이있는 것으로 밝혀졌습니다 이 물질은 해충을 호스트하는 데 무독성이므로 신체에서 빠르게 배설합니다 결과적으로, 공생 박테리아는 바카라 추천를 해독하고 해충 내에서 계속 생존 할 수 있습니다 이번에는 해충과 공생 박테리아가 바카라 추천 해독 과정에서 상호 작용한다는 것을 발견했습니다

기후 변화와 인구 증가로 인한 식품 부족에 대한 우려가 있기 때문에, 바카라 추천는 안정적인 식량 공급에 점점 더 중요 해지고 있습니다 또한, 바카라 추천는 말라리아를 전달하는 아네모네와 같은 혈액 청소 위생 해충 및 흰개미 및 바퀴벌레와 같은 집 해충을 제어하는 데 사용해야합니다

반면에, 단일 바카라 추천가 지속적으로 사용되면 바카라 추천 내성 해충이 나타날 수 있습니다 저항의 한 가지 메커니즘은 곤충 자체의 유전자 돌연변이로 인해 바카라 추천에 의해 표적화 된 단백질 구조의 변화입니다 최근 몇 년 동안 곤충 신체 내의 공생 박테리아가 바카라 추천를 해독하는 데 중요한 역할을한다는 것이 발견되었습니다 그러나, 공생 박테리아를 통한 바카라 추천의 해독 메커니즘은 지금까지 명확하지 않았다

바카라 추천와 바카라 추천의 출현 내성 해충의 출현은 약물을 개발하는 인간과 저항성이 증가하는 해충 사이의 끝없는 전투입니다 신약의 개발에는 많은 비용과 시간이 필요하며, 발생하기 전에 저항을 예방해야합니다 따라서 저항 개발 메커니즘을 이해하는 것이 중요한 문제입니다

AIST의 생물학적 프로세스 연구 부서는 해충의 새로운 생리적 생태학과 해충과 공생 적으로 공생 적으로 공생 적으로 공생적으로 미생물의 미지의 기능을 설명하기 위해 연구를 수행하고있다 예를 들어, 우리는 Stinger Beetle의 모델, 대두를 먹는 농업 해충 및 공생 박테리아의 모델을 개발했으며 공생의 특성과 메커니즘을 밝혔습니다 (AIST : 해충 악취 버그가,2018 년 1 월 18 일,2021 년 3 월 2 일AIST Press 발표 등) 그 과정에서, 우리는 숙주 곤충이 악취 버그에서 바카라 추천 분해 박테리아를 공존함으로써 바카라 추천 저항성이 있음을 발견했습니다 (2012 년 4 월 24 일Aisode Press 발표)

이번에는 환경 창조 연구 부서에서 생물학적 프로세스 연구 부서의 곤충 상징적 박테리아 모델에 유전자 분석 기술을 적용하고 Hokkaido University, Akita Prefectural University 및 Agriculture Research Organization과 협력하여 Agriculture Organization과 협력하여 욕망 및 Symbiotic Backerial에 의한 세력 제도의 메커니즘을 해체했습니다

또한,이 연구 중 일부는 일본 사회의 과학 연구 및 연구 자금 조달 프로젝트를위한 과학 기술 보조금 홍보를위한 일본 사회의 지원을 제공했습니다

2 종의 유기체 공존에 의해 유기체는 완전히 새로운 기능을 얻을 수 있습니다 예를 들어, 동물과 식물이 신체에 유용한 박테리아를 운반하는 "내 심 대상증"이 널리 알려져 있습니다 AIST는 곤충 자체가 농업 해충 인 악취 버그가 유기 인 바카라 추천 인 바카라 추천 페니 로티온을 분해하는 미생물과 공존 할 때 바카라 추천 저항을 얻는다는 것을 발견했다 (도 1) 그러나, 바카라 추천 분해에 관여하는 공생 박테리아의 유전자 및 악취 버그 내의 바카라 추천 분해 경로는 명확하지 않았다

따라서, 시험관에서 배양 된 공생 박테리아에서 페니 트로 티온을 분해함으로써, 활성화 된 유전자를 검사하고, 5 개의 유전자가 관여 한 펜트로 트리온의 분해 경로가 명확 해졌다 (도 2A, "시험관에서 배양 될 때"도 2a 또한, 공생 박테리아가 페니 트로 트리온을 분해 할 수 있지만, 분해 생성물 (3M4N [3- 메틸 -4- 니트로 페놀])은 공생 박테리아에 매우 독성이 있고 성장을 방해한다는 것이 밝혀졌다 (도 2B) 다시 말해,이 공생 박테리아는 숙주 곤충에 독성이있는 분해 페니 트로 티온의 비이성적 인 특성을 나타냅니다 한편, 3M4N은 곤충을 숙주하는 데 무해한 것으로 밝혀졌다 (도 2C)

다음으로, 우리는 공생 박테리아에 독성이있는 3M4N의 해독 과정에 중점을 두었습니다 공생 박테리아가 시험관에서 재배 될 때, 페니 트로 트리온이 분해되고 3M4N이 일시적으로 축적되어 공생 박테리아의 성장을 억제했습니다 그러나, 3m4n 분해 효소는 점차적으로 활성화되어 공생 박테리아가 3M4N 자체를 분해 할 수있게한다 (도 2A 상단) 다른 한편으로, 악취 버그에서 식민지화 된 공생 박테리아에서, 초기 분해 반응을 담당하는 첫 번째 분해 효소 유전자만이 표현된다 (그림 2a의 중간 부분에서, "악취 버그에서의 고집화") 이 유전자의 발현은 펜트로 티온을 분해하고 3M4N을 생성한다 반면에, 거의 유전자가 3m4n의 분해되지 않았다 이것은 3M4N이 sysiophilic 박테리아의 내장에 축적되어 공생 박테리아의 분해를 초래하여 공생 박테리아의 사망을 초래한다는 것을 시사합니다 그러나, 공생 박테리아는 악취 벌레의 내장에서 자라며, 3M4N이 실험적으로 가해지면 공생 박테리아는 영향을받지 않았다

이 결과는 Fenitrothion 3M4N의 분해 생성물이 공생 박테리아에 작용하지 않고 악취 버그의 본문에서 빠르게 제거됨을 시사합니다 따라서, 우리는 공생 박테리아가 공생적으로 존재하는 악취 버그의 소화관을 제거하고, 페니 트로 티온의 분해 과정을 조사했으며, 페니트로 티온이 소화관에 침투하고 분해 된 후 분해 생성물 (3A) 외부에서 빠르게 방출된다는 것을 발견했다 또한, 3M4N은 악취 버그의 배설에서 검출되었으며, 이는 3M4N이 곤충 몸 외부 바로 바로 배설되었다는 것을 밝혀냈다 (도 3B) 위의 결과로부터, 공생 박테리아는 바카라 추천를 분해하고 분해 생성물 인 독성 물질이 빠르게 제거되고 있다고 결론 지었다 바카라 추천 해독과 관련하여, 숙주 곤충과 공생 박테리아는 공생 관계를 형성하여 서로의 생존에 기여하는 것으로 여겨진다

악취 버그의 본문에서 바카라 추천 분해 경로의 첫 번째 유전자 (MPD) 만 발현되었으므로 (도 2a의 중간 열),이 유전자가 바카라 추천 저항성과 관련된 유일한 유전자라는 가설을 세울 수 있습니다 이 가설을 테스트하기 위해, 우리는 바카라 추천 분해 경로의 제 1 및 제 2 유전자가 부족한 유전자 돌연변이 체를 생성하고, 악취 버그에서 공생 적으로 (도 4a, b) 바카라 추천 저항성을 조사했다 결과적으로, 공생 박테리아에 두 번째 유전자가 부족하더라도 악취 벌레는 바카라 추천 내성 일 수 있지만 첫 번째 유전자입니다MPD저항을 얻을 수 없습니다 (그림 4c) 이것은 공생 박테리아의 바카라 추천 분해 경로에서 첫 번째 분해 유전자가 악취 버그의 바카라 추천 저항성에 관여 함을 증명합니다

공생 박테리아에 의한 바카라 추천의 바카라 추천 저항은 단일 유전자에 의해 결정되며, 이는 농약 분해 기능이 자연 환경에 있음을 의미합니다전파에 대해 생각할 때 매우 중요합니다 이는 단일 유전자에 의해 결정된 특성이 다수의 유전자에 의해 결정된 특성보다 컨쥬 게이션을 통해 박테리아 사이에 더 자주 전염 될 수 있기 때문이다 이러한 가능성을 확인하기 위해, 바카라 추천 분해 박테리아 및 비 분해 박테리아를 함께 배양했으며, 바카라 추천를 자주 분해하는 최초의 효소였습니다MPD유전자는 분해 불가능한 박테리아로 전달됩니다MPD실험은 유전자를 획득 한이 박테리아가 악취 버그와 공존 할 수 있으며 바카라 추천 저항성을 달성 할 수 있음을 밝혀 냈습니다 (그림 5)

지금, 바카라 추천 저항을 유발하는 유전자가 확인되었으므로, 우리는이 유전자를 대상으로하는 억제제에 대한 스크리닝을 진행할 것이며, 연구 및 발달은 바카라 추천 분해 박테리아로부터 바카라 추천 저항성을 예방하기 위해 수행 될 것입니다 우리는 또한 해충 악취 버그에서 바카라 추천 분해 제품 (3M4N)의 배설에 관여하는 유전자와 공생 박테리아와 숙주 곤충 사이의 상호 작용에 의해 생존하는 메커니즘을 파괴 할 기술의 연구 및 개발을 조사 할 것입니다

◆ 공생 박테리아

동물과 식물의 몸에 살고 숙주 유기체의 성장과 재생에 기여하는 박테리아 많은 곤충 공생 박테리아는 숙주 곤충의 영양 대사에서 중요한 역할을합니다 영양소 부족을 보상하고 음식을 제거하는 것으로 알려져 있습니다 (예 : 딱딱한 목재) 많은 농업 해충 (곤충 섭취), 위생 해충 (숨을 쉴 수있는 곤충) 및 집 해충 (곤충을 먹는 곤충)은 공생 박테리아를 가지고 다니고 있습니다[참조로 돌아 가기]

◆ 바카라 추천 저항성

해충이 효과적인 양의 바카라 추천를 견딜 수있는 속성 20 세기 중반 이래로 질량 합성 바카라 추천가 전 세계적으로 사용되기 시작한 이래로, 현재는 다양한 해충에서 발견되었으며, 오늘날 500 종 이상의 해충이 일부 바카라 추천에 내성 인 것으로보고되었습니다 저항의 주요 메커니즘에는 해충의 자체 약물 배설 메커니즘 강화, 바카라 추천 표적 (효소 및 수용체 등)의 구조적 변화, 해독 기능 향상이 포함됩니다 이 해충 자체의 특성 외에도 최근의 연구에 따르면 해충의 장 박테리아는 바카라 추천 저항에 기여한다는 것이 밝혀졌습니다[참조로 돌아 가기]

◆ 유전자 발현 분석

살아있는 유기체가 가지고있는 수만에서 수만에서 수천 개의 유전자를 확인하는 기술이 표현 (활성화) 일반적으로, 실험 결과는 여러 조건 하에서 비교하여 어떤 유전자가 어떤 조건에 따라 중요한지를 결정하고 특정 물질의 분해에 필요한 유전자를 결정합니다 최근 몇 년 동안, 유전자 발현 분석은 최근 몇 년 동안 주류가되었습니다[참조로 돌아 가기]

◆ (유전자 수평) 전파

세포 분열로 인해 수직 유전자 전염으로 인해 수직 유전자 전염으로 인해 수직 세포에서 딸 세포로 수직으로 이동하는 것이 아니라 유전자가 다른 세포로부터 유전자를 흡수하는 현상은 수평 유전자 전염이라고합니다 박테리아에서, 동종 세균과 이종 박테리아 사이의 항생제 내성에 관여하는 병원성 독소에 관여하는 유전자의 수평 전염은 잘 알려져있다[참조로 돌아 가기]