Research press release

【遺伝】トコジラミが噛む理由

Nature Communications

Genetics: Why the bed bugs bite

トコジラミ(Cimex lectularius)のゲノム塩基配列の解析結果が記述された2編の論文が、今週掲載される。これらの研究結果は、トコジラミが血液を餌とするように適応した過程の遺伝的基盤に関する手掛かりをもたらし、殺虫剤抵抗性に関連していると考えられる遺伝子を明確に示している。

トコジラミは、吸血寄生生物の一種で、ヒトとの関わりは数千年間続いている。トコジラミの世界的蔓延は、家庭での暖房の普及と海外旅行の増加と関連しており、トコジラミの問題は、過去20年間にわたる殺虫剤抵抗性の進化によって悪化している。

今回、Jeffrey Rosenfeldたちは、トコジラミのゲノムの塩基配列解読と組立てを行い、5つの発生段階と雄と雌の成体で発現する遺伝子を全て同定した。そして、トコジラミが発現する遺伝子の変異の程度が最も大きくなるのは、トコジラミが初めて血を吸った時であることが明らかになった。また、Rosenfeldたちは、ニューヨーク市内の複数の地下鉄の駅で採取されたトコジラミのDNAを比較して、ニューヨーク市の同じ区内に生息するトコジラミの間の近縁度が高いという傾向を見いだした。

一方、Joshua Benoitたちの研究グループは、トコジラミのゲノムの塩基配列解読と組立てを行い、タンパク質をコードする配列の予測を行い、そうしたタンパク質の生物学的機能の注釈を付けた。その結果、血液消化酵素をコードする遺伝子候補187点が同定され、トコジラミが宿主に痛みを感じさせずに繰り返し吸血できるようにする唾液タンパク質を新たに数多く同定された。また、Benoitたちは、殺虫剤抵抗性に関連する遺伝子、例えば、殺虫剤の浸透を妨げる角質のタンパク質や殺虫剤を中和できる酵素に関連する遺伝子を同定した。

The genome sequence of the bed bug, Cimex lectularius, is described in two separate papers published in Nature Communications this week. Together, the studies provide insights into the genetic basis of how this parasite has adapted to feeding on blood and highlight genes that may be associated with insecticide resistance.

The bed bug is a parasite that feeds on blood and has been associated with humans for thousands of years. Global infestations of bed bugs have been associated with the rise of heated homes and international travel, and this problem has been exacerbated by the evolution of insecticide resistance in bed bugs over the past 20 years.

In the first paper, Jeffrey Rosenfeld and colleagues sequence and assemble the genome of the bed bug and identify all genes expressed during the five immature stages, as well as in adult males and females. They show that the greatest degree of change in which genes are expressed by the bed bug takes place when it feeds on blood for the first time. They also compare bed bug DNA collected from subway stations across the city of New York and find that bed bugs tend to be more closely related to other bed bugs from the same borough.

In a related paper, Joshua Benoit and colleagues sequence and assemble the genome of the bed bug, predict which sequences code for proteins, and describe the biological function of those proteins. They identify 187 potential genes encoding blood digestive enzymes and an expanded array of salivary proteins that allow bedbugs to feed repeatedly on the same host without inflicting pain. They also identify genes associated with insecticide resistance, including proteins in the animals’ cuticle that can impede insecticide penetration, and enzymes that can detoxify insecticides.

doi: 10.1038/ncomms10164

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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