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ブラックソルジャーフライのウイルス:新しい発見

研究により、ブラックソルジャーフライに新しいウイルスが発見され、昆虫農業への影響が明らかになった。

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目次

昆虫が新しいタンパク源として人気になってきてるね。従来の肉の代わりに、もっと持続可能な選択肢と見なされてる。中でも注目なのが黒兵士バエ(BSF)だよ。BSFは有機廃棄物を高品質のタンパク質と脂肪に変えられるから、動物の飼料だけじゃなくて人間の食用にもいい選択肢なんだ。BSFの利点は、小さなスペースで大量に育てられるところ。ただ、どんな動物でもたくさん育てると細菌、特にウイルスが広がる可能性があるんだ。過去の昆虫産業の問題からも、ウイルスの流行が生産に影響を与えることがわかってる。

ウイルスと黒兵士バエ

最近の研究では、BSFに存在する可能性のあるウイルスにあまり焦点が当てられてないみたい。それはBSFの免疫システムが強いからかもしれないね。彼らの幼虫はコンポストで元気に育つから、感染を抵抗するのに役立ってるかもしれないし、遺伝子構成も他の昆虫に比べて抗菌ペプチド遺伝子が多いんだ。

今のところ、いくつかの研究が先進的な方法を使ってBSFにウイルスを見つけたけど、これらのウイルスがバエにどんな影響を与えるかは評価されてない。一部の証拠は、BSFが過去にウイルスに対処してきたかもしれないことを示唆してる。

BSFの需要が高まる中で、彼らが持っているウイルスを調べることが重要になってきた。私たちは先進的な技術を使ってBSFに関連するウイルスを調査することにした。研究では、BSFの幼虫とその周囲のサンプルを集めて、ウイルスを探したよ。

方法

BSFとその環境のサンプリング

実験の一部としてBSFの幼虫をサンプリングした。幼虫には成長具合を見守るためにいろんな食事を与えた。給餌試験の後、幼虫とその排泄物のサンプルを集めた。この排泄物はフラスと呼ばれていて、分析も行ったよ。4種類の異なる食事からサンプルを取った。テストを行う前に、幼虫をしっかり洗って汚染物質がないことを確認した。

RNAの抽出

RNA抽出のためにサンプルを準備した。RNAは遺伝子機能に重要な分子なんだ。サンプルを粉砕して、RNAを含む液体部分を集めた。RNAの純度と濃度をチェックして、さらなる分析に適した品質であることを確認したよ。

RNAの配列解析と分析

次に、配列を読むためのライブラリを準備した。特定のRNAタイプだけに焦点を当てるんじゃなくて、ホスト(BSF)や微生物のリードを含めて全部を保持した。目的は、どんなウイルスが存在するかの包括的なビューをキャッチすることだったんだ。

その後、RNAの配列を組み立てて、その品質をチェックした。合わないBSF RNAは削除して、潜在的なウイルスの内容に集中した。残った配列は、確立されたデータベースを使ってウイルスの内容を分析したよ。

ウイルスの同定

いくつかのツールを使って、ウイルスの配列を特定した。知られているウイルスと一致する配列を見つけたときは、その構造や機能をさらに調べた。識別されたウイルス間の関係を探るために系統樹も作成したよ。

ウイルスの拡散の調査

これらのウイルスがサンプルの中でどれくらい一緒に現れるかを見るために、統計テストを行った。これにより、一つのウイルスの存在が他のウイルスと関連しているかどうかを理解する助けになった。

遺伝子活動の測定

ウイルス感染がBSFの遺伝子活動に影響を与えるかどうかを見るために、データをBSFの参照ゲノムにマッピングした。これにより、ウイルスが存在する時と存在しない時で活性な遺伝子を特定できた。活動の違いが顕著な遺伝子もいくつか見つかったよ。

抗ウイルス遺伝子の同定

BSFがウイルスを撃退するのに役立つ遺伝子を見つけるために、関連する昆虫の既知の抗ウイルス遺伝子を示す文献を調べた。これをもとに、BSFの類似の遺伝子を特定して調査した。ウイルス感染に応じてこれらの遺伝子の活動がどう変わるかも理解しようとしたんだ。

結果

新しいウイルスの検出

私たちの研究でBSFに関連する2つの新しいウイルスが見つかったよ。一つは昆虫に主に感染する知られたウイルス群に関連していて、BSFの腸組織のいくつかのサンプルで見つかった。もう一つのウイルスも昆虫でよく見られるウイルスのファミリーに属してる。

さらに、BSFにおいて既に知られている2つのウイルスの存在も確認した。これらは主にバエのフラスや廃棄物の中で検出された。この知られたウイルスはサンプルの中でしばしば一緒に現れたよ。

ウイルスの相互作用

分析の結果、2つの既知のウイルスは共に出現する傾向があることが示され、強い関連性を示唆しているんだ。どちらかが検出されると、もう一つも見つかることが多かった。

遺伝子活動の変化

抗ウイルス遺伝子の候補を探している中で、感染に対する免疫反応に関与することが知られているいくつかの遺伝子を見つけた。ウイルスが存在する時により活発な遺伝子もあって、彼らがウイルス感染と戦う役割を果たしているかもしれない。

調査結果の意義

BSFに存在するウイルスを理解するのは重要で、特に産業に影響を与えるウイルスの流行の可能性を考えるとね。私たちの研究は、BSFにおける知られたウイルスと新しいウイルスの両方を認識することの重要性を強調している。メタトランスクリプトミクスのような現代技術を活用することで、BSFにおけるウイルスの状況についての理解を深められるんだ。

これらの方法はウイルスを特定するだけでなく、これらのウイルスがBSFの健康と成長にどのように影響を与えるかを理解する助けにもなる。これを利用して、BSF生産のより良い管理方法を作る可能性もあるよ。ウイルス感染時に活発な遺伝子を知ることで、今後の研究が感染の予防や影響の軽減に役立つだろうね。

結論

BSFみたいな昆虫が代替タンパク源として人気が高まる中で、彼らが持っているかもしれないウイルスを調べることが重要だよ。私たちの研究は新しいウイルスを成功裏に特定し、これらのウイルスがBSFに与える相互作用や影響を探求した。BSFへの関心が高まる中で、彼らのウイルス生態を理解することが、食品や飼料の資源としてのBSFの安定性と持続可能性を確保する助けになるんだ。この分野での研究は、昆虫農業の未来や世界の食料システムにおける彼らの位置にとって重要になるだろうね。

オリジナルソース

タイトル: Detection of known and novel virus sequences in the black solider fly and expression of host antiviral pathways

概要: Mass rearing of animals in close quarters can be highly conducive to microbe transmission, including pathogens. This has been shown multiple times in the case of important industrial insects such as crickets, silkworms, and honeybees. One industrial insect of increasing importance is the black soldier fly (Diptera: Hermetia illucens), as it can convert organic waste into high quality protein and fatty acids. Along with this, they take up far less space than traditional protein sources, as millions of black soldier flies can be reared in a relatively small facility. Because of this, there is a growing interest in the pathogens that could impact black soldier fly rearing efforts. So far, only three black soldier fly-associated viruses have been identified. We used metatranscriptomic sequencing to survey black soldier fly guts, frass, and diet for viruses. We detected sequences from two novel viruses. One, which we name Hermetia illucens sigma-like virus 1, is phylogenetically related to viruses of the genus Sigmavirus, which have been highly studied in Drosophila. The other novel virus, which we name Hermetia illucens toti-like virus 2, is the second toti-like virus to be described in the black soldier fly. We also detected two black soldier fly-associated viruses previously identified by our group: BSF nairo-like virus, and BSF uncharacterized bunya-like virus. Consistent with our previous study, these two viruses are found primarily in frass samples and occur together more often than expected at random. When analyzing host transcription, we found significant differences in gene expression for eight candidate antiviral genes in black soldier fly when comparing samples with and without viral sequences. Our results suggest that black soldier fly-virus interactions are ongoing, and they could be of interest to black soldier fly producers.

著者: Federico G Hoffmann, H. K. Walt, H. R. Jordan, F. Meyer

最終更新: 2024-03-30 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.29.587392

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.29.587392.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた biorxiv に感謝します。

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