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.

Tenebrio molitor(T. molitor) is gaining attention as a sustainable food source with high nutrient content. Understanding their immune system, paricularly the role of Tak1 in the Imd pathway, is essential for mass breeding. This study investigates TmTak1 function in T. molitor. we investigated the immune function of TmTak1, followed by systemic infection using E. coli, S. aureus, and C. albicans. As a result, Silencing TmTak1 significantly affects expression levels of AMPs in the whole body, Fat bodies, and Integuments. These results showed lower expression levels of AMP compared to the control group during E.coli injection.

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.

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.

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.

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

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.

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.

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.

본 연구는 우수한 꿀벌 신품종 육성을 위해 국립농업과학원에서 육성된 재래꿀벌 RX계통을 분양받아 ’23~’24 년까지 부안군 변산면에 위치한 전북농업기술원 잠사곤충시험장 양봉사에서 꿀벌세력, 수밀력, 질병저항성, 온순성, 질병발생, 월동능력을 한라벌 품종과 비교하여 조사하였다. 8~11월 RX계통의 꿀벌세력 감소는 3.9%로 한라벌 39.8% 대비 상대적으로 낮았고, 수밀력, 청소능력, 온순성은 유의적 차이가 없었다. 낭충봉아부패병 등 질병은 전북동물위생시험소에서 병성검정한 결과, 두 시험군 모두 항원이 검출되었으나 임상증상은 없었다. 그리고 월동 중 한라벌 품종은 폐사한 반면, RX계통은 모든 시험군이 월동에 성공하였고, 또한 월동전·후 먹이감 소량이 적어 월동능력이 우수한 것으로 판단하였다. 본 연구는 국립농업과학원 공동연구사업(PJ01504205)의 지원을 받아 수행하였다.

본 연구는 주변 환경의 차이에 따른 화분매개곤충의 유입 특성을 파악하기 위하여 국립수목원 내 진화속을걷 는정원과 부추속전문전시원에 식재된 울릉산마늘의 화분매개곤충을 조사하였다. 2023년 5월 22일부터 6월 2일 까지 꽃이 70% 이상 개화하였을 때 포충망을 활용하여 8일간 곤충을 채집하였고, 각 전시원 별 식생(피도), 기후 (온도·습도·조도)를 조사하였다. 조사 결과 진화속을걷는정원에서 피도 60% 온도 26.4℃, 습도 31.5%, 조도 40953.6lx, 화분매개곤충 20과 450개체, 부추속전문전시원은 피도 90%, 온도 25.6℃, 습도 31.6%, 조도 6387lx, 화분매개곤충 15과 196개체로 나타났다. 온도와 조도가 상대적으로 높은 진화속을걷는정원이 채집된 곤충의 다양성과 방문 빈도가 높았다. 시간대별 곤충의 방문 빈도를 비교해본 결과 온도와 조도는 개체수가 증가할 때 같이 증가하는 경향을 보였으며, 습도는 반대의 경향을 보였다.

본 연구는 벼 화분에 잔류한 네오니코티노이드계 약제가 꿀벌 봉군 내로 유입하여 만성적으로 피해를 주는지 에 대해 실험적으로 검증하고자 한다. 벼 꽃 개화기에 맞춰 논 인근의 세 지역에 각 6개 봉군을 설치하였다. 3개의 지역 중 두 지역은 벼 꽃 개화기 항공 방제 수행지역이고, 1개 지역은 미수행 지역이다. 지역마다 봉군 3개에는 채분기를 설치하여 벌통 내 화분 유입을 차단한 그룹과 미설치 그룹 간 봉세와 꿀벌 면역 및 수명 관련 유전자 발현량을 비교하였다. 약제 방제가 수행된 지역에서 채분기를 설치한 봉군의 봉세는 미설치 봉군보다 상대적으 로 강한 것을 확인하였다. 또한, 약제 처리 지역에서 채분기 설치 봉군에서 채분기를 설치한 봉군의 봉세는 미설치 봉군보다 상대적으로 강한 것을 확인하였다. 또한, 약제 처리 지역에서 채분기 설치 봉군에서 채집된 꿀벌의 면역 및 수명 관련 유전자 발현량이 미설치 그룹과 차이가 있는 것을 확인하였다.

In 2022, research for native prokaryotic species in Korea reported 10 unrecorded bacterial strains affiliated to phyla Actinomycetota, Bacillota, and Pseudomonadota. The strains formed monophyletic clades with the most closely related species (with ≥98.7% sequence similarity) in the 16S rRNA gene sequencing. Among them, four species of the phylum Actinomycetota, two species of the phylum Bacillota, and four species of the phylum Pseudomonadota have not been reported in Korea, suggesting unrecorded species in Korea. Information on strains such as Gram staining reaction, colony and cell morphology, biochemical characteristics, and isolation sources were provided in the species description.