1: 2017/09/22(金) 22:17:18.37 ID:CAP_USER
発表・掲載日:2017/09/19
ゾウムシが硬いのは共生細菌によることを解明
-チロシン合成に特化し、外骨格の硬化・着色に必須な共生細菌-

ポイント
・ゾウムシ4種の共生細菌ナルドネラの極小ゲノムの配列を決定、解析
・アミノ酸の一種であるチロシン合成に特化し、ゾウムシ外骨格の硬化・着色に関与
・共生細菌の新規機能の解明のみならず、新たな害虫防除法開発のシーズとして期待

概要 
国立研究開発法人 産業技術総合研究所【理事長 中鉢 良治】(以下「産総研」という)生物プロセス研究部門【研究部門長 田村 具博】深津 武馬 首席研究員(兼)生物共生進化機構研究グループ 研究グループ長、産総研・早大 生体システムビッグデータ解析オープンイノベーションラボラトリ【ラボ長 竹山 春子】(兼)生物プロセス研究部門 生物共生進化機構研究グループ 安佛 尚志 主任研究員、生物共生進化機構研究グループ 森山 実 主任研究員らは、放送大学、九州大学、鹿児島大学、京都大学、東京大学、沖縄科学技術大学院大学、基礎生物学研究所と協力して、ゾウムシ4種の細胞内共生細菌ナルドネラの全ゲノム配列を決定し、アミノ酸の一種であるチロシンの合成に特化した極めて小さいゲノムであることを解明した。さらに、外骨格がとても硬いことで知られるクロカタゾウムシにおいて、ナルドネラがチロシン合成を介して宿主昆虫の外骨格クチクラの着色と硬化に関与していることや、チロシン合成の最終段階が宿主側の遺伝子によって制御されていることを実証した。
 
本研究により、共生細菌が甲虫の硬さに関わる仕組みを世界で初めて明らかにした。多くの甲虫類が重要な農業害虫、森林害虫、貯穀害虫であるため、この成果に基づくクチクラ形成を標的とした新たな害虫防除法の開発につながる可能性が期待される。
 
この成果は2017年9月18日以降(米国東部時間)に米国の学術誌Proceedings of the National Academy of Sciences USA(米国科学アカデミー紀要)にオンライン掲載される。

続きはソースで

▽引用元:産業技術総合研究所 2017/09/19
http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2017/pr20170919/pr20170919.html

とても硬い体で知られるクロカタゾウムシ
http://www.aist.go.jp/Portals/0/resource_images/aist_j/press_release/pr2017/pr20170919/photo.jpg
ダウンロード


引用元: 【生物】ゾウムシが硬いのは共生細菌によることを解明 チロシン合成に特化し、外骨格の硬化・着色に必須な共生細菌/産総研©2ch.net

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2: 2017/09/23(土) 02:02:00.35 ID:tb6Zzu9T
共生細菌て成長過程のどの段階で感染するんだろ?

22: 2017/09/23(土) 13:35:50.33 ID:PeN3RGLg
>>2
垂直感染。親から子へ移る

そもそも、この細菌はゾウムシの細胞の外では生きられない
いずれは葉緑体やミトコンドリアのような細胞内小器官になる

3: 2017/09/23(土) 02:18:20.76 ID:UUaltCTM
たぶん、ボルバキアと同じように、卵の時からかな?

5: 2017/09/23(土) 06:48:19.82 ID:5e+vELeG
ヒトに共棲させて、強殖装甲化...いま話はどこまで進んでるやら

10: 2017/09/23(土) 09:19:28.74 ID:X/R9xa/R
ほ乳類の指先が硬くなって爪になったのも
細菌の影響だろ

11: 2017/09/23(土) 09:45:51.05 ID:rM/msi/M
この共生細菌を持っていない個体って、どんな姿になるんだろうな

23: 2017/09/23(土) 13:38:36.05 ID:YFLzaPwW
>>11
>ナルドネラの感染密度を抑制したところ(図3A)、体液中のチロシン濃度が
>減少し(図3B)、羽化した成虫の外骨格が赤っぽく柔らかくなった

部分排除でなく完全排除したらどうなるんだろうな

27: 2017/09/23(土) 17:24:48.02 ID:rM/msi/M
>>23
レスありがとう
そんな体では、自然界では死活問題だな
発生の早い段階で、もう菌を持っているのかな?
完全排除した個体を見たいとして、作る方法ってあるんだろうか?
色々と面白そうだなぁ
昆虫が魅力的に見えてきてしまったよ

28: 2017/09/23(土) 17:59:39.26 ID:rUiL+phS
>>27
抗生物質の投与は?

34: 2017/09/23(土) 19:47:08.34 ID:mpN0DaSq
>>28
細胞内共生には効かないんでないかい?
効くとしたら宿主もろともになりそうな

17: 2017/09/23(土) 10:50:09.84 ID:E+86KQLn
大きさより硬さ、だな。

21: 2017/09/23(土) 13:06:32.03 ID:0CJZvvPb
昔はよく米ビツの中に入ってた

24: 2017/09/23(土) 16:10:49.81 ID:Tzew+DhD
システィン、チロシン-ジスルフィド結合で硬くするのかな?

35: 2017/09/23(土) 19:48:31.21 ID:kZveF9V1
次世代兵器の装甲はバイオ装甲だな

37: 2017/09/23(土) 20:08:58.85 ID:rUiL+phS
>>35
米軍は興味を示すかも知れないが
我が国ではそれは無い。
全世界で流行りまくらない限りは。
64式小銃では『プラスチック?なん
か不安』と言うお偉い人の意見と
言うか感想で銃床が木製になった
からな。

38: 2017/09/23(土) 20:27:17.12 ID:4ChcEjie
テラフォーマー対策の一環

39: 2017/09/23(土) 20:50:55.75 ID:UUaltCTM
人間も腸内細菌によって、ビタミン類など必要な栄養を産生していたはず。

43: 2017/09/24(日) 13:42:15.76 ID:7w2+pAwL
深津さんはいつも楽しそうな研究してて憧れるなあ。いい男だし。

ゾウムシは知らないけど、アブラムシは抗生物質で共生細菌◯すと致死だって。前にも出てるけど、細胞内共生してる一部は遺伝子足りなくて自立できないらしい。

44: 2017/09/24(日) 14:02:52.47 ID:4Iqfzfal
>>43
そこまで頼ってるのか……と思ったけど、ミトコンドリアに頼ってる我々も同じか

45: 2017/09/24(日) 19:42:01.94 ID:/R+mDfhn
多くの昆虫にはボルバキアという共生菌がいて、親から子へと垂直感染する。
そうして昆虫の行動を制御し支配している。我々が普通に思っている昆虫と
その行動は、多くの場合にボルバキアに乗っ取られているものなのだ。

47: 2017/09/24(日) 22:25:33.36 ID:4Iqfzfal
>>45
ボルバキアって知らなかったんで、ウィキ見てきたよ
世の中には、面白い事があるんだなぁ

52: 2017/09/26(火) 10:59:56.50 ID:J3Up/zgj
もしかすると、甲虫は元は自前でチロシンを合成していた・できていたが、
細菌が共生してきて、それがチロシンを合成する能力を持っていたか
あるいは宿主の遺伝子がウィルスなどによって水平移動して細菌にも能力が
移転された。そうして細菌がチロシンを生産しているので、甲虫は自分自身が
生産する能力を持っていようがいまいが生存には関係がなくなったので、
不要な機能は中立進化の過程で遺伝子が失活して失われたのかもしれぬ。
逆に細菌の側も自分が生きていく上で必要な何かの物質あるいは遺伝子の
一部が宿主の昆虫に移転してしまっているので、宿主を離れては生きていけない
体になったのかもしれない。
 細菌が十分にチロシンを生産していたら、宿主の側はチロシンを合成する能力が
あっても、それが作動せずに休業状態になっているのかもしれない。

53: 2017/09/26(火) 11:37:26.24 ID:VD6qAWIQ
('Д')
像足病とかと関係あるのかな

54: 2017/09/26(火) 12:42:04.17 ID:0W36piri
休業状態の時期は通り越して、偽遺伝子化だろう。

33: 2017/09/23(土) 19:23:36.44 ID:TngPk/8S
モース硬度の標準物質にすればいいんじゃない。