Fas-associated death domain protein (FADD) functions as an apoptotic adapter in mammals, recruiting caspases for death-inducing signaling complexes, while in lower animals, it interacts with IMD and DREDD to initiate antimicrobial responses. In this study, we examined the T. molitor FADD sequence (TmFADD) using molecular informatics methods to understand its involvement in the host's immune response against microorganisms. Knocking down TmFADD transcripts resulted in increased susceptibility of T. molitor larvae to E. coli, underscoring the significance of FADD in insect defense mechanisms and providing valuable insights into insect immunity.

장내 미생물 군집은 소화 과정, 면역 시스템, 질병 발생 등 숙주의 다양한 면에 광범위한 영향을 주는 것으로 알려져 있으며, 주요 장내 미생물 종은 숙주의 생리 기능에 핵심적인 역할을 수행한다고 발표된 바 있다. 곤충의 장내 미생물 군집에 관한 연구가 최근 활발히 이루어지고 있으며, 이들 연구는 주로 장내 미생물 군집과 기생충, 병원체 간의 상호작용, 종간의 신호 전달 네트워크, 먹이의 소화 과정 등을 중심으로 이루어지고 있다. 이러한 연구들은 대부분 Illumina MiSeq을 활용하여 16S rRNA 유전자의 V1부터 V9 영역 중 선택된 특정 부분을 대상으로 짧은 서열 정보를 대상으로 진행되었다. 그러나, 최근에는 PacBio HiFi 기술이 상용화되면서 16S rRNA의 전장 분석이 가능할 수 있게 되었다. 이번 연구는 장수말벌(Vespa mandarinia)의 해부를 통해 gut과 carcass 부분을 분리한 뒤, 각 샘플을 Illumina MiSeq과 PacBio HiFi 기술을 활용하여 미생물 군집 간의 차이점을 확인하기 위하여 수행되었다.

Haemaphysalis longicornis는 사람과 동물에게 여러 심각한 병원체를 전달하는 주요 매개체로, 한반도에 널리 분포하고 있다. H. longicornis는 Rickettsia spp., Borrelia spp., Francisella spp., Coxiella spp., 그리고 중증열성혈소판 감소증후군 바이러스 (SFTS virus) 등을 매개하는 것으로 알려져 있다. 국내에 서식하는 H. longicornis의 미생물 군집과 관련된 연구는 많이 진행되지 않은 것으로 확인되었다. 이 연구는 한반도 내 다양한 지역에서 채집된 H. longicornis의 미생물군집 다양성을 지역별, 성장 단계 및 성별에 따라 분석하였다. 2019년 6월부터 7월까지 질병관리청 권역별기후변화매개체감시거점센터 16개 지역에서 채집한 H. longicornis의 16S rRNA 유전자 V3-V4 영역을 PCR로 증폭 후 Illumina MiSeq 플랫폼으로 시퀀싱하였다. Qiime2를 활용한 미생물 다양성 분석을 통해 총 46개의 샘플에서 1,754,418개의 non-chimeric reads를 얻었으며, 평균 126개 의 operating taxonmic unit (OTU) 을 식별하여 총 1,398개의 OTU를 확인하였다. 대부분의 지역에서 Coxiella spp.가 우점종으로 나타났으며, 특히 Coxiella endosymbiont는 가장 높은 우점도를 보이며, Coxiella burnetii와 계통 발생 학적으로 유사한 것으로 확인되었다. 이 연구를 통해 분석된 결과는 각 지역의 H. longicornis 미생물군집 데이터 베이스 구축에 활용되었으며, 이를 통해 지역별 미생물군집의 특이성을 식별할 수 있게 하였다. 이는 한반도의 H. longicornis에 의한 질병 전파 연구와 이를 통한 공중보건 개선에 기여할 것으로 기대된다.

Chitin and chitosan, abundant biopolymers from shellfish, crustaceans, and fungal hyphae, have diverse applications in food, biomedical, and industrial sectors. Also, insects offer a one of the chitin and chitosan source, yet research into the biological processes of chitin and chitosan within insects remains inadequate. To investigates the safety and benefits of insect-derived chitin and chitosan, we orally administered crab-derived and insect-derived chitin and chitosan to mice and compared RNA expression. NGS derived sequences were obtained and DEG and GO analyses were performed. This study displays a chance to progress the application of edible insects.

Pellino, a highly conserved E3 ubiquitin ligase, is known to mediate ubiquitination of phosphorylated Interleukin-1 receptor-related kinase (IRAK) homologs in Toll signaling pathway. To understand the immunological function of TmPellino, we screened the knockdown efficiency of TmPellino by injecting TmPellino-specific dsRNA into T. molitor larvae. Subsequently, we investigated the larval mortality and the tissue-specific expression patterns of antimicrobial peptide (AMP) genes against microbial challenges. Interestingly, the results indicate that the expression of many AMP genes was upregulated in the Malpighian tubules of TmPellino-silenced T. molitor larvae. This study may provide basic information to understand how Tmpellino regulates AMPs production in T. molitor.

Recently, it is demonstrate that the invertebrates have a immune memory, called Immune priming (IP). It was partially studied that the IP is mainly regulated by epigenetic modification. Here, to understand the IP on antimicrobial peptides (AMPs) production, we investigated larval mortality and time-dependent expression patterns of AMP genes in T. molitor larvae challenged with E. coli (two-times injection with a one-month interval). Interestingly, the results indicate that the higher and faster expression levels of most AMP genes were detected compared to the non-primed T. molitor larvae. Our results may used to improve the understanding of mechanisms of invertebrate immune memory.

Tumor necrosis factor receptor-associated factor (TRAF) is known to regulate antimicrobial peptides (AMPs) production in mammals. Here, to understand the immunological function of TmTRAF against microbial challenge, the induction patterns of TmTRAF against microbial infection was investigated by qRT-PCR in the whole-body and tissue of young larvae. In addition, the effects of TmTRAF RNAi on larval mortality and expression of 15 AMP genes in response to microbial infection were investigated. Our studies may help to understand the basic role of AMP production.

Tube, an intracellular protein of the Toll-pathway, forms a complex with Pelle and MyD88, and regulates a signal transduction to activate NF-κB in Drosophila. To understand the antimicrobial function of TmTube, the induction patterns of TmTube were investigated at 3, 6, 9, 12, and 24 h-post injection of pathogens into 10th to 12th instar larvae. In addition, we investigated the effects of TmTube RNAi on larval mortality and tissue specific AMP expression in response to microbial challenge. Our results will provide a basic information to elucidate the immunological function of TmTube

In insects, the glutathione S-transferase is initiated in both the detoxification process and the protection of cellular membranes against oxidative damage. In this study, we identified the open reading frame (ORF) sequence of GST-iso1 and 2 from Tenebrio molitor (TmGST-iso1 and 2). To investigate the expression patterrns of TmGST-iso1 and 2 in response to herbicide, 0.06, 0.6, and 6 ㎍/㎕ of butachlor (FarmHannong, Seoul, South Korea) was challenged into T. molitor larvae, resulting that the TmGST-iso1 were highly induced at 3 and 24 h-post injection. Whereas, the highest expression of TmGST-iso2 was detected at 24 h after treatment. This study may contribute to basic information about the detoxifying activities of T. molitor.

Pelle, a serine/threonine kinase, is an intracellular component of the Toll pathway and is involved in antimicrobial peptides (AMPs) production due to pathogenic infection. It is known that the Pelle phosphorylates Cactus and activates the NF-κB signaling pathway in Drosophila, but it is not studied in Tenebrio molitor. In this study we investigated the tissue-specific expression patterns of the Pelle following pathogenic infection at 3, 6, 9, 12, and 24 hours. Additionally, larval mortality and AMP expression against microbial injection were investigated in dsPelle-treated T. molitor larvae. Our results may help to understand the antimicrobial function of TmPelle.

It is well known that the JNK pathway regulates AMP production against pathogenic infection in both vertebrates and invertebrates. Tenebrio molitor hep (Tmhep) is an homolog of MAP kinase kinase in mammals. Here, we investigate the immunological function of Tmhep in responses in microbial infection using RNA interference technology. The results showed that silencing of Tmhep increased the larval mortality against microbial challenge, as well as reduced AMP production compared to the control group (dsEGFP-treated group). Conclusively, Tmhep plays an critical role in antimicrobial defense in T. molitor larvae.

Lytic polysaccharide monooxygenases (LPMOs) catalyze the oxidative cleavage of glycosidic bonds in crystalline polysaccharides including chitin and cellulose. The recent discovery of LPMO family proteins in many insect species suggests that they presumably play a role in chitin degradation in the cuticle/exoskeleton, tracheae and peritrophic matrix during insect development. Insect LPMOs belong to auxiliary activity family 15 (AA15/LPMO15) and have been classified into at least four groups based on phylogenetic analysis. In this study, we identified and investigated the physiological functions of group I LPMO15 (MaLPMO15-1 and PhLPMO15-1) in two longhorn beetle species, Monochamus alternatus and Psacothea hilaris. In both species, depletion of LPMO15-1 transcripts by RNAi resulted in a lethal pupal-adult molting defect. The insects were unable to shed their old pupal cuticle and died entrapped in their exuviae. Furthermore, TEM analysis revealed a failure of degradation of the chitinous procuticle layer of their old cuticle, retaining intact horizontal laminae and vertical pore canals containing perpendicularly oriented chitin fibers (pore canal fiber, PCF) in their core. These results indicate that MaLPMO15-1 and PhLPMO15-1 are required for turnover of the chitinous old cuticle, which is critical for insect molting.

This study presents the results of mosquito surveillance monitoring in Chungnam Province from 2017 to 2020. A total of 130,750 mosquitoes were collected, and we analyze variations of mosquito populations with emphasis on the most abundant species. We also provide the field survey data based on the different habitats in Chungnam Province.

In the study, a variation of Haemaphysalis longicornis, a major vector of fever-causing conditions, was statistically analyzed to identify the spatial and climatic factors affecting the time-dependent variations of its population. The survey occurred in different habitats in South Korea. In addition, we developed a predictive model by using a probability function to find the peak occurrence time annually. As a result, the numbers of adults and nymphs were found to be related to temperature and relative humidity and their population peaked at the end of May in all habitats except deciduous forests. This study is expected to provide information on habitat types, times, and climate patterns that require attention to help control H. longicornis populations.

This study aims to systematically investigate the insect diversity within the distinct coastal grassland and mountain habitats of East Busan, Busan Metropolitan City. The objective is to gather foundational data that will inform natural environment conservation plans and contribute to policy formulation. Employing a comprehensive collection approach, we utilized trapping nets, pitfall traps, and flying insect traps to capture a broad spectrum of insect species. The investigation identified a rich diversity of 132 species across 9 orders and 52 families. Coleoptera emerged as the most prevalent order with 13 families and 41 species, followed by Diptera with 8 families and 24 species, and Lepidoptera with 9 families and 21 species. To assess the biodiversity and structure of these communities by habitat type, we applied several biodiversity indices: the Shannon-Wiener index (H'), Margalef index (R), and Pielou evenness index. Coastal grasslands exhibited an H' of 3.153, R of 11.08, and a Pielou evenness of 0.371; coastal mountains showed an H' of 2.922, R of 13.02, and a Pielou evenness of 0.202. These metrics reveal no significant differences in diversity and evenness between the two habitats. The endangered Copris tripartitus was notably observed in coastal grasslands, alongside 20 species classified as Least Concern (LC) in the National Red List across both habitats. The comparative analysis of biodiversity and evenness levels across coastal grassland and mountain areas highlights the ecological significance of both habitats in supporting a diverse insect fauna. The detection of endangered and LC species within these areas emphasizes the critical need for ongoing monitoring and the development of effective conservation strategies tailored to protect Busan's coastal ecosystems. The findings underscore the necessity of conducting periodic surveys to monitor faunal changes and inform conservation efforts actively. By ensuring the continued protection of insect diversity, these efforts will play a pivotal role in maintaining the ecological integrity of coastal areas, thereby supporting broader environmental conservation objectives.

생태계내에서 중요한 수분매개체인 야생벌을 보전하기 위해서는 풍부도와 다양성을 모니터링 하는 것이 중 요하다. 충청남도 서천군의 마을숲에서 야생벌을 2년간 조사한 결과 총 9과 57종 3,258개체를 채집하였다. 우점 종은 애꽃벌과의 꼬마애꽃벌이 가장 많았으며, 다음으로 양봉꿀벌, 수염줄벌, 구리꼬마꽃벌이었다. 종수는 2월 부터 증가하다가 8월에 가장 많았으며, 개체수는 4월에 가장 많고 이후 줄어들었다. 야생벌의 종 목록 살펴보면, 꿀벌과가 16종으로 가장 많았으며, 애꽃벌과의 꼬마애꽃벌은 1종이지만 개체수는 2,084개체로 본 연구에서 가 장 많이 나타났다. 본 연구에서 조사된 결과는 향후 기후변화로 인한 수분매개 곤충의 영향을 파악하는데 유용하 게 쓰일 것이다.

2003년 국내에 침입한 외래종 등검은말벌(Vespa velutina nigrithorax)은 현재 남한 전체에 확산된 상태이며 이들로 인한 사회 경제적 피해는 지속적으로 증가하고 있다. 따라서 이들을 방제하기 위한 다양한 방법이 시도되 고 있으나 그 효과는 대부분 미미한 상황이다. 그러나 최근 생물학적 방제에 대한 관심이 집중되는 상황에서 외래종 등검은말벌에 대한 새로운 포식자 2종이 발견되어 이를 보고하고자 한다. 2023년 8월 11일 전북 무주군 적상면 일대에서 오소리 배설물 조사 중 배설물 속에 다량의 말벌 사체가 발견되었고 분석 결과 10여개체의 등검 은말벌로 나타났다. 이는 일반적으로 땅벌류를 주로 포식하는 오소리가 대형 말벌류를 포식하는 첫 기록이다. 또한 2023년 12월 10일 안동 일대에서 등검은말벌 벌집 조사를 하던 중 벌집에 10여 마리의 직박구리가 벌집 외피를 깨고 내부에 있는 애벌레와 성충들을 포식하는 장면이 관찰되면서 벌매에 이어 새로운 조류 포식자를 기록한다.

외래종 등검은말벌은 양봉농가에 막대한 경제적 피해를 입히는 대표적인 양봉 해충으로 알려져 있다. 본 연구 에서는 경북 의성 및 안동 일대에서 양봉장 주변 2km 지점 내에 발생하는 등검은말벌의 벌집 밀도에 대해 조사하 였다. 조사기간은 2023년 12월 1-20일까지 조사되었으며 육안, 망원경 및 드론을 통해 가능한 한 모든 지점을 조사하였다. 이번 조사에서 발견된 총 등검은말벌 벌집 수는 133개로 조사되었다. 그 중 의성에 위치한 5곳의 양봉장에서는 총 67개로 평균 13.4개, 안동에 위치한 5곳의 양봉장에서는 총 66개로 평균 13.2개로 나타나 두 지역이 거의 유사한 경향을 나타내었다. 10개의 양봉장 중 안동 안기동 일대 양봉장에서 최대 26개의 등검은말벌 벌집이 발견되었으며 의성 단촌 일대 양봉장에서는 4개만이 발견되어 큰 격차를 보였다. 양봉장에 피해는 주는 등검은말벌의 출현 비율은 주변 벌집 밀도에 영향을 직접적으로 받고 있기 때문에 정확한 밀도 및 거리 등을 토대로 적절한 방제 전략이 필요할 것으로 보인다.

This study aimed to collect foundational data essential for devising a natural environment conservation plan and implementing relevant policies. It underscores the significance of understanding the current state of the natural environment. Our research concentrated on surveying the biodiversity and distribution of key natural habitats within Busan Metropolitan City, with the goal of gathering crucial data to guide the development of conservation and management strategies. The focus of our investigation was on the insect populations in Ilgwang, covering two primary habitats: mountains and wetlands. The survey, conducted from July to September 2023, utilized various collection methods, including pitfall traps, fly traps, sweeping nets, and aspirators. Our findings documented the presence of 109 species across 88 genera, 50 families, and 9 orders. Specifically, the study identified two species from the order Odonata, two from Blattodea, one from Mantodea, six from Orthoptera, eleven from Hemiptera, twenty-nine from Coleoptera, twelve from Diptera, ten from Lepidoptera, and thirty-five from Hymenoptera. Through community analysis, biodiversity indices were calculated, revealing a Shannon-Wiener index (H') of 4.07 for mountain habitats and 3.92 for wetlands. The Margalef richness index (R) displayed values of 13.92 for mountains and 14.78 for wetlands, while the Pielou evenness index indicated values of 0.96 and 0.91, respectively. Among the identified species, one was classified as endangered, and thirteen were designated as of Least Concern, according to legal protection statuses.

왕피천 수계 내 저서성 대형무척추동물의 군집구조 분석을 위해 총 5개 지점에서 2023년 총 4회(4월, 6월, 8월 11월) 조사를 실시하였다. 조사기간 중 저서성 대형무척추동물은 총 5문 7강 17목 77과 156종 17,179.1개체/㎡가 채집되었다. 수환경 변화에 민감한 E.P.T. 분류군은 전체 156종 중 91종이 출현하여, 전체 출현종의 58.3%를 차지 하였다. 섭식기능군(FFGs) 분석결과, 종 출현 양상은 육식성 포식자(Predator: P)가 51종(32.69%)으로, 개체 출현 양상은 주워먹는 무리(Gathering-collector: GC)가 6,867.2개체/㎡(39.97%)로 높은 비율로 출현하였다. 서식기능 군(FHGs) 분석결과, 붙는 무리(Clinger: CL)가 70종(44.87%), 12,720.6개체/㎡(74.04%)로 가장 높은 비율로 출현 하였다. 군집지수 분석결과, 우점도지수(DI) 0.43, 다양도지수(H′) 3.51, 풍부도지수(R1) 4.59 균등도지수(J′) 0.77 로 나타났다. 생물학적 수질 판정 지수(BMI) 분석결과, 평균 92.36(±0.83)으로 모든 지점에서 “매우 좋음”으로 판정되었다.