농업환경화학분야에서 농업곤충단백체학의 응용에 관한 연구 = Studies on the Application of Agricultural Insect Proteomics in Agricultural Environmental Chemistry Field
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2022
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KDC
500
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학술저널
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3-16(14쪽)
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Proteomics is the study of the proteome or the entirety of proteins. It has become an indispensable tool in basic, clinical and translational research. Proteomics techniques have been also applied for agricultural environmental chemistry field to identify a broad spectrum of proteins in living systems such as insect. It may give clues about nutritional value, yield production and food quality. In recent years, technical improvements in the mass spectrometry, bioinformatics, protein extraction and separation have made the high-throughput analysis of agricultural products. The study implicated two subject entitled “identification of protein related to dietary vitamin B<sub>3</sub> deficiency in Mediterranean fruit fly larvae” and “diet-induced over-expression of Flightless-I protein and its relation to Flightlessness in Mediterranean fruit fly, Ceratitis capitata”. The sterile insect technique (SIT) can effectively control medfly popuঢ lations. To rear healthy medflies for the purpose of SIT, it is essential to supplement B vitamins in the diet. However, the function of the dietary B vitamins in Ceratitis capitata larvae is not known. With the microscopic analysis, several organs in the head were examined and the spiracle formation and sensory organs were normally formed between the niacin-supplied and niacin-absent groups. However, formation of the ocular depression was differently developed between the two groups, although the hypostomal sclerite was formed properly. A total of 607 of the 1845 proteins were overexpressed and one third (598 proteins) were downexpressed in the niacin-deficient larvae, while about one third were similarly expressed. One of important overexpressed proteins was optomotor-blind protein in relation to wing development in the niacin-deficient medfly larvae. Likely, the Mediterranean fruit fly, Ceratitis capitata is among the most economically important pests worldwide. Understanding nutritional requirement helps rearing healthy medfly for biocontrol of its population in fields. Flight ability is a high priority criterion. Two groups of medfly larvae were reared with two identical component diets except one with fatty acids (diet A) and another without it (diet B). Adults from larvae reared on diet B demonstrated 20±8% of normal flight ability, whereas those from larvae reared on diet A displayed full flight ability of 97±1%. Proteomes were profiled to compare two groups of medfly pupae using shotgun proteomics to study dietary effects on flight ability. Differential protein profiles indicate that nutritional deficiency induced over-expression of flightless-I protein (fli-I) in medfly.
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