Published September 14, 2020 | Version v1
Publication Open

IKKγ/NEMO Is Required to Confer Antimicrobial Innate Immune Responses in the Yellow Mealworm, Tenebrio Molitor

Creators

  • 1. Chonnam National University
  • 2. Fakir Mohan University
  • 3. Soonchunhyang University

Description

IKKγ/NEMO is the regulatory subunit of the IκB kinase (IKK) complex, which regulates the NF-κB signaling pathway. Within the IKK complex, IKKγ/NEMO is the non-catalytic subunit, whereas IKKα and IKKβ are the structurally related catalytic subunits. In this study, TmIKKγ was screened from the Tenebrio molitor RNA-Seq database and functionally characterized using RNAi screening for its role in regulating T. molitor antimicrobial peptide (AMP) genes after microbial challenges. The TmIKKγ transcript is 1521 bp that putatively encodes a polypeptide of 506 amino acid residues. TmIKKγ contains a NF-κB essential modulator (NEMO) and a leucine zipper domain of coiled coil region 2 (LZCC2). A phylogenetic analysis confirmed its homology to the red flour beetle, Tribolium castaneum IKKγ (TcIKKγ). The expression of TmIKKγ mRNA showed that it might function in diverse tissues of the insect, with a higher expression in the hemocytes and the fat body of the late-instar larvae. TmIKKγ mRNA expression was induced by Escherichia coli, Staphylococcus aureus, and Candida albicans challenges in the whole larvae and in tissues such as the hemocytes, gut and fat body. The knockdown of TmIKKγ mRNA significantly reduced the survival of the larvae after microbial challenges. Furthermore, we investigated the tissue-specific induction patterns of fourteen T. molitor AMP genes in TmIKKγ mRNA-silenced individuals after microbial challenges. In general, the mRNA expression of TmTenecin1, -2, and -4; TmDefensin1 and -2; TmColeoptericin1 and 2; and TmAttacin1a, 1b, and 2 were found to be downregulated in the hemocytes, gut, and fat body tissues in the TmIKKγ-silenced individuals after microbial challenges. Under similar conditions, TmRelish (NF-κB transcription factor) mRNA was also found to be downregulated. Thus, TmIKKγ is an important factor in the antimicrobial innate immune response of T. molitor.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

IKKγ/NEMO هي الوحدة الفرعية التنظيمية لمجمع IκB kinase (IKK)، الذي ينظم مسار إشارات NF - κB. داخل مجمع IKK، IKKγ/NEMO هي الوحدة الفرعية غير التحفيزية، في حين أن IKKα و IKKβ هما الوحدتان الفرعيتان التحفيزيتان المرتبطتان هيكلياً. في هذه الدراسة، تم فحص TmIKKγ من قاعدة بيانات Tenebrio molitor RNA - Seq وتميز وظيفياً باستخدام فحص RNAi لدوره في تنظيم جينات الببتيد المضاد للميكروبات (AMP) بعد التحديات الميكروبية. نسخة TmIKKγ هي 1521 نقطة أساس والتي من المفترض أن تشفر عديد الببتيد من 506 بقايا من الأحماض الأمينية. يحتوي TmIKKγ على مغير أساسي NF - κB (NEMO) ومجال سحاب leucine لمنطقة الملف الملف 2 (LZCC2). أكد تحليل تطوري تطابقه مع خنفساء الدقيق الحمراء، Tribolium castaneum IKKγ (TcIKKγ). أظهر تعبير TmIKKγ mRNA أنه قد يعمل في أنسجة متنوعة من الحشرة، مع تعبير أعلى في خلايا الدم والجسم الدهني لليرقات المتأخرة. تم تحفيز تعبير TmIKKγ mRNA بواسطة الإشريكية القولونية والمكورات العنقودية الذهبية والمبيضات البيضاء في اليرقات بأكملها وفي الأنسجة مثل الخلايا الدموية والأمعاء والجسم الدهني. قللت الضربة القاضية لـ TmIKKγ mRNA بشكل كبير من بقاء اليرقات بعد التحديات الميكروبية. علاوة على ذلك، قمنا بالتحقيق في أنماط التحريض الخاصة بالأنسجة لأربعة عشر جين T. molitor AMP في الأفراد الذين تم إسكاتهم بواسطة TmIKKγ mRNA بعد التحديات الميكروبية. بشكل عام، تم العثور على تعبير mRNA لـ TmTenecin1 و -2 و -4 و TmDefensin1 و -2 و TmColeoptericin1 و 2 و TmAttacin1a و 1b و 2 في خلايا الدم والأمعاء وأنسجة الجسم الدهنية في الأفراد الذين تم إسكاتهم في TmIKKγ بعد التحديات الميكروبية. في ظل ظروف مماثلة، وجد أيضًا أن TmRelish (عامل النسخ NF - κB) mRNA غير منظم. وبالتالي، فإن TmIKKγ هو عامل مهم في الاستجابة المناعية الفطرية المضادة للميكروبات لـ T. molitor.

Translated Description (French)

IKKγ/NEMO est la sous-unité régulatrice du complexe kinase IκB (IKK), qui régule la voie de signalisation NF-κB. Dans le complexe IKK, IKKγ/NEMO est la sous-unité non catalytique, tandis que IKKα et IKKβ sont les sous-unités catalytiques structurellement liées. Dans cette étude, TmIKKγ a été criblé à partir de la base de données Tenebrio molitor RNA-Seq et fonctionnellement caractérisé en utilisant le criblage de l'ARNi pour son rôle dans la régulation des gènes du peptide antimicrobien (AMP) de T. molitor après des défis microbiens. Le transcrit TmIKKγ est de 1521 pb qui code putativement pour un polypeptide de 506 résidus d'acides aminés. TmIKKγ contient un modulateur essentiel NF-κB (NEMO) et un domaine de fermeture à glissière à leucine de la région enroulée 2 (LZCC2). Une analyse phylogénétique a confirmé son homologie avec le dendroctone de la farine rouge, Tribolium castaneum IKKγ (TcIKKγ). L'expression de l'ARNm TmIKKγ a montré qu'il pourrait fonctionner dans divers tissus de l'insecte, avec une expression plus élevée dans les hémocytes et le corps adipeux des larves à début tardif. L'expression de l'ARNm TmIKKγ a été induite par les défis d'Escherichia coli, de Staphylococcus aureus et de Candida albicans chez les larves entières et dans des tissus tels que les hémocytes, l'intestin et le corps adipeux. L'inactivation de l'ARNm TmIKKγ a significativement réduit la survie des larves après des défis microbiens. De plus, nous avons étudié les modèles d'induction spécifiques aux tissus de quatorze gènes de l'AMP de T. molitor chez des individus à ARNm TmIKKγ réduits au silence après des défis microbiens. En général, l'expression de l'ARNm de TmTenecin1, -2 et -4 ; TmDefensin1 et -2 ; TmColeoptericin1 et 2 ; et TmAttacin1a, 1b et 2 s'est avérée être régulée à la baisse dans les hémocytes, l'intestin et les tissus adipeux chez les individus réduits au silence par TmIKKγ après des défis microbiens. Dans des conditions similaires, l'ARNm TmRelish (facteur de transcription NF-κB) s'est également avéré être régulé à la baisse. Ainsi, TmIKKγ est un facteur important dans la réponse immunitaire innée antimicrobienne de T. molitor.

Translated Description (Spanish)

IKKγ/NEMO es la subunidad reguladora del complejo IκB quinasa (IKK), que regula la vía de señalización de NF-κB. Dentro del complejo IKK, IKKγ/NEMO es la subunidad no catalítica, mientras que IKKα e IKKβ son las subunidades catalíticas estructuralmente relacionadas. En este estudio, TmIKKγ se cribó a partir de la base de datos RNA-Seq de Tenebrio molitor y se caracterizó funcionalmente utilizando el cribado de ARNi por su papel en la regulación de los genes del péptido antimicrobiano (AMP) de T. molitor después de las exposiciones microbianas. El transcrito de TmIKKγ es de 1521 pb que supuestamente codifica un polipéptido de 506 residuos de aminoácidos. TmIKKγ contiene un modulador esencial NF-κB (NEMO) y un dominio de cremallera de leucina de la región de bobina enrollada 2 (LZCC2). Un análisis filogenético confirmó su homología con el escarabajo rojo de la harina, Tribolium castaneum IKKγ (TcIKKγ). La expresión del ARNm de TmIKKγ mostró que podría funcionar en diversos tejidos del insecto, con una mayor expresión en los hemocitos y el cuerpo graso de las larvas del estadio tardío. La expresión del ARNm de TmIKKγ fue inducida por los desafíos de Escherichia coli, Staphylococcus aureus y Candida albicans en todas las larvas y en tejidos como los hemocitos, el intestino y el cuerpo graso. La anulación del ARNm de TmIKKγ redujo significativamente la supervivencia de las larvas después de las exposiciones microbianas. Además, investigamos los patrones de inducción específicos de tejido de catorce genes AMP de T. molitor en individuos silenciados con ARNm de TmIKKγ después de exposiciones microbianas. En general, se encontró que la expresión de ARNm de TmTenecin1, -2 y -4; TmDefensin1 y -2; TmColeoptericin1 y 2; y TmAttacin1a, 1b y 2 estaba regulada negativamente en los hemocitos, el intestino y los tejidos del cuerpo graso en los individuos silenciados con TmIKKγ después de las exposiciones microbianas. En condiciones similares, también se encontró que el ARNm de TmRelish (factor de transcripción NF-κB) estaba regulado negativamente. Por lo tanto, TmIKKγ es un factor importante en la respuesta inmune innata antimicrobiana de T. molitor.

Files

pdf.pdf

Files (5.2 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:5b594bd2859cd7e6b6665363149ce5e2
5.2 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
مطلوب IKKγ/NEMO لمنح الاستجابات المناعية الفطرية المضادة للميكروبات في الدودة الصفراء، Tenebrio Molitor
Translated title (French)
IKKγ/NEMO est nécessaire pour induire des réponses immunitaires innées antimicrobiennes chez le ver de farine jaune, Tenebrio Molitor
Translated title (Spanish)
Se requiere IKKΓ/NEMO para conferir respuestas inmunes innatas antimicrobianas en el gusano de la harina amarilla, Tenebrio Molitor

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3086701833
DOI
10.3390/ijms21186734

Is supplement to
https://openalex.org/W2743272905 (Other)
https://openalex.org/W2612865795 (Other)
https://openalex.org/W2565946308 (Other)
https://openalex.org/W2552495559 (Other)
https://openalex.org/W2508800546 (Other)
https://openalex.org/W2237100413 (Other)
https://openalex.org/W2069649695 (Other)
https://openalex.org/W1607737341 (Other)
https://openalex.org/W1588163428 (Other)
https://openalex.org/W1572734717 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
India

References

  • https://openalex.org/W1572734717
  • https://openalex.org/W1754711307
  • https://openalex.org/W1903108056
  • https://openalex.org/W1964028838
  • https://openalex.org/W1970585192
  • https://openalex.org/W1970628654
  • https://openalex.org/W1976765363
  • https://openalex.org/W1985140542
  • https://openalex.org/W1999703939
  • https://openalex.org/W2000399655
  • https://openalex.org/W2000975287
  • https://openalex.org/W2012954768
  • https://openalex.org/W2022478888
  • https://openalex.org/W2025179963
  • https://openalex.org/W2029558360
  • https://openalex.org/W2034564981
  • https://openalex.org/W2040131726
  • https://openalex.org/W2054113968
  • https://openalex.org/W2056211252
  • https://openalex.org/W2060126555
  • https://openalex.org/W2064473364
  • https://openalex.org/W2066890134
  • https://openalex.org/W2091161875
  • https://openalex.org/W2102006028
  • https://openalex.org/W2107277218
  • https://openalex.org/W2108548328
  • https://openalex.org/W2113043454
  • https://openalex.org/W2116760607
  • https://openalex.org/W2123541183
  • https://openalex.org/W2137015675
  • https://openalex.org/W2141673119
  • https://openalex.org/W2147666668
  • https://openalex.org/W2158481318
  • https://openalex.org/W2166781237
  • https://openalex.org/W2198230140
  • https://openalex.org/W2237100413
  • https://openalex.org/W2311203695
  • https://openalex.org/W2341602908
  • https://openalex.org/W2472278630
  • https://openalex.org/W2551901296
  • https://openalex.org/W2560118758
  • https://openalex.org/W2568156911
  • https://openalex.org/W2607130293
  • https://openalex.org/W2765855156
  • https://openalex.org/W2768670265
  • https://openalex.org/W2797151858
  • https://openalex.org/W2805583547
  • https://openalex.org/W2921305082
  • https://openalex.org/W2942181069
  • https://openalex.org/W2961191203
  • https://openalex.org/W2984217613
  • https://openalex.org/W3010422735
  • https://openalex.org/W3012226751
  • https://openalex.org/W4297063097