赤い粉の甲虫トリボリウムカスタネウムの大規模な全身RNAiスクリーンは、昆虫の筋肉の発達に関与する新しい遺伝子を識別します

筋肉の発達はショウジョウバエのメラノガスターで広く研究されていますが、私たちの知識にはまだ多くのギャップがあり、この知識を他の昆虫に伝えることができる程度はわからない。これらのギャップを閉じるのを助けるために、私たちはスクリーニングプラットフォームとして、赤い粉カブトムリのカスタネウムTriboliumを使用した大規模なRNAiスクリーンに参加しました。全身RNAiの効果は、適切な筋肉-EGFPテスター株に二本鎖RNA注射時にスクリーニングされました。pupへの注射の後に、成体胸部筋肉パターンの分析により、胚後期/初期幼虫の筋肉パターンの分析と幼虫への注射が続きました。ここでは、Tribolium Genomeの合計約16,500遺伝子のそれぞれ約8,500および〜5,000の遺伝子をカバーしたPupおよび幼虫の注入を伴うファーストパススクリーンの結果について説明します。筋肉の発達の調節因子としてショウジョウバエから知られている多くの遺伝子とは別に、筋肉の発達と以前は含まれていなかった遺伝子のコレクションは、幼虫の体壁と脚の筋肉、および間接的な飛行筋肉に表現型をもたらしました。次に、一連の検証と選択の手順を通じて処理された後に残ったpup注射スクリーンの主要な候補を提示します。さらに、ショウジョウバエとトリボリウムスクリーニングアプローチによって、重複する遺伝子のセットが明確であるが、遺伝子のセットが明らかになる理由について説明します。

Although muscle development has been widely studied in Drosophila melanogaster there are still many gaps in our knowledge, and it is not known to which extent this knowledge can be transferred to other insects. To help in closing these gaps we participated in a large-scale RNAi screen that used the red flour beetle, Tribolium castaneum, as a screening platform. The effects of systemic RNAi were screened upon double-stranded RNA injections into appropriate muscle-EGFP tester strains. Injections into pupae were followed by the analysis of the late embryonic/early larval muscle patterns, and injections into larvae by the analysis of the adult thoracic muscle patterns. Herein we describe the results of the first-pass screens with pupal and larval injections, which covered ∼8,500 and ∼5,000 genes, respectively, of a total of ∼16,500 genes of the Tribolium genome. Apart from many genes known from Drosophila as regulators of muscle development, a collection of genes previously unconnected to muscle development yielded phenotypes in larval body wall and leg muscles as well as in indirect flight muscles. We then present the main candidates from the pupal injection screen that remained after being processed through a series of verification and selection steps. Further, we discuss why distinct though overlapping sets of genes are revealed by the Drosophila and Tribolium screening approaches.