BmNPVウイルスに対する抵抗性を持つBombyx moriのDicer-2遺伝子の機能解析

Functional analysis of Dicer-2 gene in Bombyx mori resistance to BmNPV virus.

• Taohong Li
• Yuchen Xia
• Xinyue Xu
• Guoqing Wei
• Lei Wang

抄録

カイコの一次病原体であるBombyx mori nucleopolyhedrovirus (BmNPV)は、BmNPV感染に対するB. moriの防御機構は未だ不明である。RNA干渉（RNAi）は、遺伝子制御や細胞防御に重要な細胞内保存機構としてよく知られている。抗ウイルスRNAi経路は、ウイルス二本鎖RNA（dsRNA）をウイルス小干渉RNAに処理し、相補的なウイルス標的RNAの認識と切断を誘導する。本研究では、B. moriにおいてDicer-2（Dcr2）遺伝子を同定し、その抗ウイルス機能を検討した。Dcr2 メッセンジャーRNA（mRNA）の発現は、血球で最も高く、カイコの成長の全段階で発現していた。BmNPVに感染した後、中腸および血球でDcr2 mRNAの発現が有意に増加した。48時間後にdsRNA（dsBmSPH-1）をカイコに注入すると、Dcr2の発現が有意に上昇した。また、カイコに特異的なdsRNAを投与してDcr2の発現をノックダウンすると、ウイルスゲノムDNAの産生が適度に増強された。これらの結果から、B. moriのDcr2遺伝子はBmNPVの侵入に対して重要な役割を果たしていることが示唆された。

Bombyx mori nucleopolyhedrovirus (BmNPV) is a primary pathogen in silkworm, and the molecular mechanism of B. mori defense to BmNPV infection is still unclear. RNA interference (RNAi) is well-known as an intracellular conserved mechanism that is critical in gene regulation and cell defense. The antiviral RNAi pathway processes viral double-stranded RNA (dsRNA) into viral small interfering RNAs that guide the recognition and cleavage of complementary viral target RNAs. In this study, a Dicer-2 (Dcr2) gene was identified in B. mori and its antiviral function was explored. Dcr2 messenger RNA (mRNA) expression was the highest in hemocytes and expressed in all stages of silkworm growth. After infection with BmNPV, the expression of Dcr2 mRNA was significantly increased after infection in midgut and hemocytes. The expression of Dcr2 was significantly upregulated by injecting dsRNA (dsBmSPH-1) into silkworm after 48 hr. Knocking down the expression level of Dcr2 using specific dsRNA in silkworm, which modestly enhanced the production of viral genomic DNA. Our results suggested that the Dcr2 gene in B. mori plays an important role in against BmNPV invasion.

© 2020 Wiley Periodicals LLC.