ペプチドグライカンの生成 昆虫-細菌のモザイク

科学分野:

• 微生物学
• ゲノミクス
• 進化生物学

背景:

• ペプチドグリカン (PG) は細菌の細胞構造と完全性にとって不可欠です.
• ミーリーバッグには 独特の内共生バクテリア系 (トレンブラヤ内のモランエラ) が宿っている.
• 以前の研究では,PG生物合成遺伝子の水平遺伝子転送 (HGT) を細菌からメアリバグの核ゲノムに特定した.

研究 の 目的:

• 横に転移した遺伝子の機能的統合をメアリバグの内共生体で調査する.
• モラネラ・エンドシンビオントのペプチドグリカン層形成のメカニズムを解明する.
• エンドシンビオントの遺伝学と 臓器の進化の間の類似性を探求する

主な方法:

• メアリバグとエンドシンビオントのゲノム比較分析.
• 機能的経路を確認する 遺伝子発現分析
• 横に移動した昆虫のタンパク質を追跡するためのタンパク質局所化研究

主要な成果:

• メアリーバグのゲノムに水平に転送された遺伝子は,モラネラの保持された遺伝子と連携し,モラネラの細胞周辺でPGを形成します.
• 横に転移した細菌の遺伝子から発生した昆虫のタンパク質は,モラネッラ細胞体内に存在します.
• これにより,宿主とエンドシンビオントのゲノムに分布する機能的なPG生物合成経路が確立されます.

結論:

• この研究では,ペプチドグリカン合成の機能的な経路が,メアリバグの宿主と,そのエンドシンビオントであるモラネラの間に分布していることが示されています.
• この遺伝的・生化学的モザイク主義は オーガネルの遺伝的システムに 驚くべきパラレルを提供している.
• 横断的な遺伝子の移転と統合は,共生に不可欠な複合的,多ゲノム機能的経路につながる可能性があります.