宿主-微生物相互作用研究におけるアクセニックおよびグノトビオティック昆虫技術

宿主-微生物相互作用研究におけるアクセニックおよびグノトビオティック昆虫技術

Jiahui Wu 5
王齊騏（ワン・チーチ）5
Dandan Wang 5
アダム・C・N・ウォン
王 莞宏（ワン・グァンホン

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Published:March 09, 2023DOI:https://doi.org/10.1016/j.tim.2023.02.007
PlumX メトリクス
ハイライト
アキノビオティックあるいはグノトビオティックで飼育した昆虫と従来の飼育方法で飼育した昆虫との比較解析は、常在細菌と宿主昆虫との相互作用を明らかにするための強力なアプローチであると言えます。
モデル昆虫や非モデル昆虫のアキソニック飼育に成功したことで、行動、発達、免疫反応、有害物質に対する抵抗性など、多くの昆虫形質に対するマイクロバイオームの深い影響を明らかにすることができました。
実験室のモデル生物であるショウジョウバエは、軸索飼育に成功した最初の無脊椎動物である。その後、ミツバチ、スズメバチ、蚊、カイコなど、医学的・農業的に重要な昆虫にも同様の飼育法が拡大されました。
つまり、効果的な滅菌方法と、昆虫を何世代にもわたって養うための十分な栄養を含む無菌の餌を提供することです。
より多くの昆虫共生体の培養に成功するにつれ、グノトビオティック・アプローチによる病原体、共生体、宿主昆虫の相互作用メカニズムの研究の機会は、ますます広がっていくと思われる。
要旨
昆虫は地球上で最も重要な動物生命体の一つである。共生微生物は宿主である昆虫の成長と発達に密接に関係しており、病原体の感染に影響を与えることがある。数十年前から、共生微生物の組成をさらに操作することができる、さまざまな軸索昆虫飼育システムが開発されてきた。ここでは、昆虫と微生物の相互作用を研究するためのアキセニック飼育システムの歴史的な発展と、アキセニックおよびグノトビオティックアプローチを用いた最新の進歩について概説する。また、これらの新しい技術の課題、これらの課題に対処するための可能な解決策、および昆虫と微生物の相互作用のより包括的な理解に貢献できる将来の研究の方向性について議論する。
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用語集
アクセンチックな昆虫
微生物が全くいない昆虫を育てる。
アクセニック飼育の取り組み
特殊な生物からすべての微生物を除去する方法。
脱皮した胚
昆虫の卵の表面にある絨毛を取り除くことで発生する胚で、胚の正常な発育に影響を及ぼさないもの。
共生生物（ファカルティヴ・シンビオント
共生生物は、一般に宿主の生存に必須ではないが、敵やストレスから身を守るなど宿主に影響を与えることができ、生殖システムを操作することができる。
ゲノムワイド関連研究(GWAS)
集団内の多数の個体の遺伝的変異を検出し、目的の表現型に関連する変異を検出するために使用されるアプローチです。
グノトビオティック飼育のアプローチ
は、1つまたは複数の与えられた成分の人為的な導入について記述する。
グノトビオティック
は、1つまたは複数の既知の種と軸索生物の関連性を記述する。
自然免疫不全症(IMD)
ショウジョウバエの自然免疫を制御する重要なシグナル伝達経路で、エフェクター抗菌ペプチドの発現を制御している。
KDM5遺伝子ファミリー
遺伝子のエピジェネティック制御に関与するヒストン脱メチル化酵素をコードする遺伝子
ネストメイトの認識
社会性昆虫がコロニーレベルの整合性を保つために、個体が自分のコロニーに属するかどうかを認識するプロセス。
義務的共生生物（Obligate Symbionts
宿主の生存に不可欠な共生生物である
ベクターの能力
病原体を媒介するベクターの能力。
ウォルバキア・ピピエンチス
線虫や節足動物に広く存在する細胞内共生細菌で、宿主の生理的特性、特に生殖系に大きな影響を与えることが知られています。
記事情報
出版履歴
オンラインで公開されました。2023年3月9日
パブリケーションステージ
In press, corrected proof
アイデンティフィケーション
DOI: https://doi.org/10.1016/j.tim.2023.02.007
著作権について
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