Peran BmsPLA2-4 dalam pertahanan jaringan terhadap patogen pada ulat sutra, Bombyx mori

Abstrak
Lepidoptera, salah satu ordo terbesar dalam kelas Insecta , mencakup sekitar 70% hama yang diketahui yang memengaruhi tanaman dan hutan. Oleh karena itu, penelitian imun pada model lepidoptera Bombyx mori menawarkan wawasan berharga untuk menyempurnakan strategi pengendalian hama. Meskipun banyak penelitian telah menyelidiki peran fosfolipase A2 (PLA2) dalam imunitas, penelitian tentang perannya dalam jaringan masih kurang pada serangga. Kami sebelumnya menemukan bahwa BmsPLA2-4 diekspresikan secara tinggi di usus tengah, jaringan imun utama pada ulat sutra. Dalam penelitian ini, kami berhasil menghasilkan galur transgenik dengan ekspresi berlebih BmsPLA2-4 dan knockout menggunakan sistem piggyBac, mikroinjeksi, dan skrining fluoresensi. Urutan target disisipkan ke NSCAF6497 pada kromosom 15 pada individu dengan ekspresi berlebih, dan delesi atau mutasi 13 atau 14 bp terjadi di dekat target RNA pemandu genomik pada individu knockout. Setelah diuji bakteri secara oral, beban bakteri usus tengah berkurang secara signifikan pada individu yang mengekspresikan berlebihan dan meningkat secara nyata pada individu yang tidak mengekspresikan. Lebih jauh lagi, pertumbuhan bakteri didorong secara signifikan oleh hemolimfa dari individu yang tidak mengekspresikan. Tingkat ekspresi berbagai gen terkait imunitas di usus tengah berubah secara signifikan pada individu transgenik setelah infeksi patogen. Hal ini menunjukkan bahwa BmsPLA2-4 memainkan peran penting dalam resistensi jaringan imun terhadap patogen pada ulat sutra. Menariknya, protein BmsPLA2-4 yang diekspresikan secara in vitro dalam sistem eukariotik menghambat pertumbuhan bakteri tanpa mengikat bakteri, menyediakan data baru untuk mempelajari mekanisme BmsPLA2-4 dalam imunitas. Pekerjaan kami, untuk pertama kalinya pada serangga, menunjukkan peran PLA2 dalam jaringan melawan patogen, menawarkan data yang dapat diandalkan untuk aplikasi pada ulat sutra atau serangga lainnya.