篩部と半翅目昆虫の植物 sap 供給の RNA 干渉を誘発する二本鎖 RNA の経口配信方法

半翅目の昆虫は、高い人口成長を達成し、植物の病気を広める能力を agriculturebecause の最も経済的に重要な害虫の一部を構成します。BMSB、 H. 越冬態は 1996年¹で報告された最初の目撃にアジア (中国、台湾、韓国、および日本) からペンシルベニア州アレンタウンで西半球で偶然持ち込まれた外来の害虫です。導入以来、BMSB 43 の州で最高の人口だけでなく、カナダ、ヨーロッパ、大西洋 (デ、MD、ペンシルバニア、ニュージャージー州、バージニア、およびウェスト バージニア州) で検出されました、そして農業²へ潜在的な脅威を表します。食性の害虫として BMSB は、リンゴ、ブドウ、観賞植物、種子作物、大豆、トウモロコシなどの高付加価値の作物を含む約 300 の識別された植物ホストへの損傷をしかけることができ。主に動物と維管束組織^2,3から栄養素にアクセスを得るために、針のようなスタイレット ホスト作物を貫き、裂くとフラッシュとして知られている餌のモードによる被害です。BMSB 学校など地域生活に住居を見つける可能性があります、また屋内害虫ではあり秋から冬²。化学物質やアレルゲン BMSB によってリリースは、果実収穫労働者の違法なアレルギー反応と報告されました。BMSB も接触性皮膚炎、結膜炎、および敏感な個人^4,5で鼻炎をアレルギー疾患に貢献するかもしれない。他の半翅目昆虫、ACP、黒点桑山 (半翅目: Liviidae)、柑橘類の害虫である、師部限定細菌 (カンキツグリーニング病病原細菌うわさの花姫) カンキツグリーニング病 (HLB)、よく知られている原因を転送します。カンキツグリーニング病^6,7。HLB は中国南部から最初に報告された、40 異なるアジア、アフリカ、オセアニア、南および北アメリカの国に⁷を広げています。柑橘類の緑化は柑橘系の果物の損失による経済・金融の損失の恐ろしい世界的な問題それ故に、ACP の管理は最も重要な予防と HLB のと見なされます。

これらの病害虫の効果的な管理のための措置は通常比較的短い化学農薬のアプリケーションが住んでいた必要があります。化学殺虫剤制御戦略頻繁に安全環境管理戦略の欠如や害虫個体群^8,9の殺虫剤の抵抗のための感受性を減少しています。したがって、分子バイオ農薬での害虫の生物的防除は潜在的な代わりがその使用を世界的に控えめな、ままあり (例えば、 Trisolcus ミヤコグサ) 寄生蜂の様々 な種も自然な生物として有効かもしれない制御します。RNAi は潜在的な分子バイオ農薬¹⁰と侵襲的な害虫を管理するための技術を新興です。RNAi は mRNA 遺伝子表現の規制につながるシーケンス固有の方法で二本の侵入だけでなく、内因性の効果的な転写後の遺伝子サイレンシングを容易によく記載されている遺伝子調節機構レベル^11,12。簡単に言えば、ダイサーは、ワーム、ハエ、植物、菌類、および哺乳類^13,で保存されたと呼ばれる外因性 dsRNA は Sirna に二座ヌクレアーゼ RNase III スーパーファミリーのメンバーによって処理されるセルに内面化されます。^14,15. これら 21-25 のヌクレオチド siRNA のデュプレックスがアンワインドし、Rna をガイドとして RNA によるサイレンシング複合体 (RISC) に統合します。この RISC RNA 複合体により、ワトソン Crick の基本組み合わせ補色ターゲット mRNA;これは最終的にアルゴノート蛋白質、対応する mRNA が低下し、それにより転写後遺伝子サイレンシングで¹⁶につながるタンパク質翻訳を減らす RNase H のようなドメインを含むマルチ ドメイン蛋白質による胸の谷間につながります^,17,18。

害虫管理のための RNAi は、siRNA 経路活性化に至る dsRNA体内の興味の遺伝子の沈黙の導入を必要とします。全身 RNAi を誘導するために昆虫および昆虫細胞への dsRNA 配信に使用されている様々 な方法は、^10、19,^20,21, マイクロインジェクション²², キャリアを沈めるリポソームなどを餌²³、および他の技術の²⁴。RNAi は線虫で示されて最初の火災によるunc 22遺伝子発現を沈黙とメロ²⁵キイロショウジョウバエ²⁶で焦がした遺伝子の発現の打撃に続いてだった初期の機能研究活用セイヨウミツバチ^22,27、エンドウヒゲナガアブラムシ²⁸、²⁹チャバネゴキブリなどの昆虫に dsRNA を提供するマイクロインジェクションH. 戦って³⁰と鱗翅目昆虫 (Tereniusらによって再検討されました³¹). マイクロインジェクションは有利な昆虫に興味のあるサイトに正確かつ正確な線量を提供します。とはいえ、そのような敗血症の穿刺は、農業バイオ農薬開発にその実用性を排除するため外傷³², したがって、免疫関連遺伝子の発現を引き出す可能性があります。

生体内でdsRNA を提供する別の方法は、浸漬による摂取や dsRNA を含む細胞外媒体で一般に動物または細胞の懸濁液による dsRNA の吸収を含みます。浸漬は RNAi のショウジョウバエS2 ティッシュ文化セル下流 Raf1 (DSOR1) マイトジェン活性化タンパク質キナーゼのキナーゼ (MAPKK)²⁰を阻害するだけでなく、の沈黙にc. の elegansを効率的に誘導するために使用されていますpos 1遺伝子³³。ただし、浸漬使用して配信 dsRNA はマイクロインジェクション²⁰に比べて RNAi を誘導するために非効率です。RNAi 仲介された咀嚼昆虫におけるサイレンシングは最初、人工寒天ダイエット¹⁰に dsRNA を注入することによって西部のトウモロコシ rootworm (WCR) (Diabrotica virgifera virgifera) に示されました。以前の報告書では、節足動物³⁴に固有の自然な食事療法で注入された dsRNA を交付する方法をまとめています。これらの送付方法はさらに配信の人工的な手段に比較的有効であると判断されました。免疫関連遺伝子の等しいノックダウンが dsRNA の血液の食事または microinjected³⁵に配信されたときが観察されたツェツェ バエ (体重) の場合。同様の光ライトブラウンアップル蛾 (Epiphyas postvittana)³⁶(コナガ) コナガ幼虫³⁷、蜂蜜ミツバチ^{38,39 で飛沫 dsRNA の配達}効率的な RNAi を誘導します。ホスト植物の維管束組織を介して配信する必要がありますので、半翅目の昆虫における dsRNA の口頭配達は困難なので、翅の最も効果的な RNAi 実験は dsRNA⁴⁰の注射を活用しています。効果的な RNAi も ACP ・ ガラス翼狙撃兵ツマグロヨコバイ (GWSS)、 Homalodisca vitripennisで観察された: dsRNA は柑橘類とルートの水薬、葉面散布による維管束組織に dsRNA を吸収したブドウを介して配信されました。スプレー、トランクの注射、あるいは挿し木^{41,42,43,44,45,46}吸収。これはまた ACP (2016 年米国 20170211082 A1) に対して dsRNA の最初の特許になりました。SiRNA の dsRNA の微粒子やリポソームなどキャリアを使用して配信を与える安定性、および配信された dsRNA の有効性の増加が急速に台頭する^{23,47,48,49 ,50}。体外と体内のその治療への応用は、適切な配信ベクトル⁵¹計り知れない潜在力を与えるかもしれないのために特別に要約された核酸ナノ粒子による配送車両の新しいクラスです。DsRNA の配信手段としてナノ粒子溶解性、疎水性、限られた濃縮⁵²などの欠点がありますが、適したポリマー支援配信は、これらの欠点を補うこともあります。開発と自己実現のヌクレオチドの利用も浮上と呼ばれる ‘アンチセンスオリゴヌクレオチド’、単一鎖 RNA/DNA 二重鎖⁴⁶であるしています。

節足動物のキーである英領バージン諸島; 体脂肪合成のキーの誘導である複製を制御するプロセス、エクダイソンや幼若ホルモン (JH) による規制英領バージン諸島英領バージン諸島受容体を介したエンドサイトーシス⁵³を介して発展途上卵母細胞によって最終的にとられます。英領バージン諸島はポリペプチドの合成 extraovarially、主要な卵卵黄タンパク質ビテリン^54,55の開発のために不可欠である、したがって、再現性と加齢⁵⁶が重要です。英領バージン諸島はミツバチ (セイヨウミツバチ) RNAi が英領バージン諸島の枯渇を介した成虫および卵の²²で観察されたと同様、線虫⁵⁷で正常に沈黙されています。その枯渇は観察可能な表現型効果につながるよう思って調べたの Vg を介した転写後遺伝子サイレンシング RNAi 減少不妊と多産、潜在的 BMSB コントロールを支援します。S-アデノシル-L-メチオニン (SAM) をエンコードする JHAMT 遺伝子-依存 JH 酸-o-メチルトランスフェラーゼ、⁵⁸中学生合成経路の最終段階を触媒します。この経路ファルネシル、ファルネソールからは、ピロリン酸 (FPP) 順番に farnesoic 酸メチル farnesoate の JHAMT によって公団への変換後に変換されます。この経路は、昆虫や節足動物変身、ホルモン^59,60,61によって規制されて発達プロセス用に保存されています。B. 森、JHAMT 遺伝子発現や、あらたに中学生合成活性は、 JHAMT遺伝子の転写抑制が中学生合成⁵⁸の終了の重要な示唆されました。したがって、 JHAMT 英領バージン諸島の遺伝子は RNAi を用いた対象の枯渇のために選ばれました。RNAi は、ACP と GWSS の制御のための柑橘類の木でテストされています。ルートの水薬を dsRNA と扱われた柑橘類の木、昆虫の特定アルギニン キナーゼ (AK) 成績証明書^42,44に対して二本の葉面散布だけでなく、タップ (トランク注射) を幹します。柑橘類の木々、植物の維管束組織を通じて効率的な配信を示す、ACP と GWSS^41,42,の死亡率の増加の結果のキャノピー上すべて検出された dsRNA の塗布⁴⁵。

現在の研究では、dsRNA など治療のための自然食配信方法を同定しました。この新しく開発された技術の JHAMT、英領バージン諸島を黙らせるために使用されました mRNA として BMSB ニンフの遺伝子特定の二本を使用して実証以前⁶²。ここに示すこれらの新しい配信プロトコルには、外用スプレーまたは薬剤を使用する従来の RNA 配信システムが優先されます。野菜と果物、幹タップ、潅、・で粘土の吸着剤は、biopesticide 害虫や病原体の管理の継続的な発展に重要である dsRNA の配信のため使用する場合があります。