ミツバチとギリアムエラの炭水化物代謝の相乗効果は,冷たい環境での宿主の発熱を促進する

科学分野:

• 微生物学
• 進化生物学
• メタボロミクス

背景:

• ホストの適応における腸共生体の役割はよく理解されていません.
• ミツバチの腸内細菌とその宿主種は 異なる気候で共同多様化しています

研究 の 目的:

• 腸の共生生物が 蜂の宿主への適応に 貢献する方法を調べる
• ミツバチの寒さへの適応を助ける特定の腸内細菌とその代謝機能を特定する.

主な方法:

• ミツバチと腸内細菌の比較ゲノム解析
• 異なる気候に適応したミツバチにおける 主要な腸内細菌を特定するためのメタゲノム分析
• 特定のバクテリアによるミツバチのコロニー化実験
• サッカリド代謝は,後腸代謝物質のレベルを分析する.
• 実験室内での細菌増殖実験

主要な成果:

• 寒さに適応したミツバチ (Apis mellifera,A. cerana) は,熱帯種と比較して,グルコース,ピルベート,脂質,およびグルキュロナートを生成するゲノム能力が向上しています.
• 腸内細菌のGilliamellaは 寒さに適応したミツバチで 顕著に増殖しました
• ギリアメッラでコロニー化された 細菌のないミツバチは 寒さにさらされると 活動性が高まり,体温が上昇し,脂肪が蓄積される.
• ギリアメッラ菌でコロニー化されたミツバチは,後腸のグルコース濃度が高く,グルコース,ピルーバート,アスコルバートの利用を含む代謝の相乗効果を示した.
• ギリアメラはアスコルバートをD-キスルロース-5Pに変換し,脂質生成を促進し,宿主との直接的なグルコース競争を最小限に抑えます.

結論:

• ミツバチとミツバチの腸内共生生物のギリアメッラとの間には 調整された代謝の相乗効果があり 寒さに適応するための宿主のエネルギー獲得を高めます
• 特定の代謝経路を通じて,宿主の寒い環境への適応を促進する上で重要な役割を果たしています.
• これらの宿主-共生体の相互作用を理解することで 昆虫の適応の進化の洞察が得られます