체계적인 감염에 대한 반응으로.

생활사 주기, 장 면역계에서 관여하는 다양한 신호 전달 경로, 그리고 여러 신호 전달 기전을 통한 감염 후 곤충 장의 회복.

체계적인 감염에 대한 반응으로.

생활사 주기, 장 면역계에서 관여하는 다양한 신호 전달 경로, 그리고 여러 신호 전달 기전을 통한 감염 후 곤충 장의 회복.

병원성 자극에 대한 반응으로.

미생물군집(microbiome) 연구는 기술 발전과 분석 방법론의 상당한 비용 절감에 힘입어 최근 수년간 진전되어 왔다. 곤충에서의 미생물군집에 대한 연구는 다른 동물 종에 비해 제한적이다. 본 연구는 한국의 서로 다른 사육 농장에서 깔다리벌레(mealworms) (Tenebrio molitor)의 세균 조성을 비교하기 위해 수행되었다. 이를 위해 한국의 세 농장에서 깔다리벌레 유충 시료를 수집하고, 유전체 DNA를 추출하였다. 추출한 DNA는 세균 군집을 동정하기 위해 16S rRNA의 V3–V4 영역에서 유래한 프라이머를 사용하여 염기서열을 분석하였다. 원자료는 QIIME2 파이프라인을 이용하여 다양성, 분류학적 특성, 집단 간 차등 풍부도(differential abundance)를 확인하였다. 본 연구에서는 6개 문(phylum)에 속하는 23개 개체에서 곤충 관련 세균 가족을 포괄적으로 특성화하였으며, 16S rRNA 유전자의 32,827개 증폭산(amplicon)을 시퀀싱하였다. 또한 서로 다른 세 농장에서 사육된 T. molitor의 생(活) 및 사(死) 유충으로부터 총 637,204개의 서열 읽기(sequence reads)를 확보하였다. 품질 관리, 노이즈 제거(denoising), 병합(merging), 키메라 제거(chimera removal)를 거친 후 총 637,204개의 읽기가 얻어졌으며, 이는 세 농장의 T. molitor 생·사 유충에서 32,827개의 세균 증폭산 서열 변이(amplicon sequence variants)를 확인하는 결과였다. 곤충 미생물군집은 Firmicutes(52.6%)와 Proteobacteria(46.3%)가 지배하였다.

합성 살충제에 대한 내성이 증가함에 따라, 모기 방제를 위한 친환경적 대안이 시급히 요구된다. 본 연구는 Nyctanthes arbor-tristis에서 유래한 정유의 핵심 구성성분인 [3-(Imidazol-1-yl) propyl] (thiophen-2-ylmethyl)amine과 시네마산(chrysanthemic acid)의 독성학적 효과를 평가하였다. 이들 물질은 Aedes aegypti 및 Culex quinquefasciatus 유충에 대해 살충(유충)활성을 나타냈다. 기체 크로마토그래피-질량분석(gas chromatography-mass spectrometry) 분석을 통해 39개의 생리활성 성분이 확인되었으며, [3-(Imidazol-1-yl) propyl] (thiophen-2-ylmethyl)amine과 시네마산이 2.5 mg/L에서 강력한 유충살해 활성을 보였고, 2~4령 유충에서 75% 이상 사망률을 유발하였다. 250 mg/L의 정유는 더 높은 효능을 나타내어, 2령의 Ae. aegypti 및 Cx. quinquefasciatus에서 각각 96.5%와 97.5%의 사망률을 연속적으로 초래하였다. 효소 억제 분석 결과 α- 및 β-carboxylesterase의 활성 감소와 해독 효소인 glutathione S-transferase 및 cytochrome P450의 수준 상승이 확인되어, 유충 중장(midgut) 효소 기능의 현저한 교란을 시사하였다. 기피(repellent) 시험에서는 용량 의존적 효능이 관찰되었으며, 250 mg/L 정유는 210분 후 Ae. aegypti에 대해 75.13%의 기피율, Cx. quinquefasciatus에 대해 71.1%의 기피율을 나타냈다. 조직병리학적 관찰에서는 처리된 유충에서 중장 조직의 심각한 손상이 확인되어, 정유 및 그 대사산물의 표적 작용을 뒷받침하였다. 비표적 포식자 Toxorhynchites splendens에서는 최소 독성이 관찰되어, N. arbor-tristis 정유 및 그 유도체가 모기 방제를 위한 지속가능하고 환경친화적인 대안으로서의 잠재력을 시사한다.

ABSTRACT 흰줄숲모기(Aedes albopictus)는 뎅기바이러스(dengue virus, DENV)를 포함한 다양한 아르보바이러스의 중요한 매개체이다. DENV에 대한 매개체 능력은 여러 지역에서 연구되어 왔으나, 한국의 Ae. albopictus 균주에 대한 정보는 제한적이다. 본 연구는 한국의 Ae. albopictus 균주(Korea Disease Control and prevention Agency, KDCA)가 DENV‐2에 대해 가지는 매개체 능력을 조사하고자 하였다. 성충 모기는 DENV‐2로 경구 감염시킨 후 감염 후 3일째와 7일째에 해부하였다. 바이러스 RNA는 중장 및 체강(몸통) 조직에서 추출하였고 RT‐PCR로 검출하였다. 그 결과 KDCA 균주는 Ae. aegypti와 비교하여 낮은 효율을 보이기는 했지만 DENV‐2를 획득하고 전파할 수 있음이 확인되었다. 이러한 결과는 Ae. albopictus 균주(KDCA)에 의한 DENV 전파의 잠재적 위험을 시사하며, 효과적인 매개체 방제 전략의 필요성을 강조한다.