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Next-Generation Sequencing Analysis of the Tineola bisselliella Larval Gut Transcriptome Reveals Candidate Enzymes for Keratin Digestion

  • The clothes moth Tineola bisselliella is one of a few insects that can digest keratin, leading to the destruction of clothing, textiles and artwork. The mechanism of keratin digestion is not yet fully understood, partly reflecting the lack of publicly available genomic and transcriptomic data. Here we present a high-quality gut transcriptome of T. bisselliella generated from larvae reared on keratin-rich and keratin-free diets. The overall transcriptome consists of 428,221 contigs that were functionally annotated and screened for candidate enzymes involved in keratin utilization. As a mechanism for keratin digestion, we identified cysteine synthases, cystathionine β-synthases and cystathionine γ-lyases. These enzymes release hydrogen sulfite, which may reduce the disulfide bonds in keratin. The dataset also included 27 differentially expressed contigs with trypsin domains, among which 20 were associated with keratin feeding. Finally, we identified seven collagenases that wereThe clothes moth Tineola bisselliella is one of a few insects that can digest keratin, leading to the destruction of clothing, textiles and artwork. The mechanism of keratin digestion is not yet fully understood, partly reflecting the lack of publicly available genomic and transcriptomic data. Here we present a high-quality gut transcriptome of T. bisselliella generated from larvae reared on keratin-rich and keratin-free diets. The overall transcriptome consists of 428,221 contigs that were functionally annotated and screened for candidate enzymes involved in keratin utilization. As a mechanism for keratin digestion, we identified cysteine synthases, cystathionine β-synthases and cystathionine γ-lyases. These enzymes release hydrogen sulfite, which may reduce the disulfide bonds in keratin. The dataset also included 27 differentially expressed contigs with trypsin domains, among which 20 were associated with keratin feeding. Finally, we identified seven collagenases that were upregulated on the keratin-rich diet. In addition to this enzymatic repertoire potentially involved in breaking down keratin, our analysis of poly(A)-enriched and poly(A)-depleted transcripts suggested that T. bisselliella larvae possess an unstable intestinal microbiome that may nevertheless contribute to keratin digestionzeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:M. Schwabe, S. Griep, H. Schmidtberg, Rüdiger Plarre, A. Goesmann, A. Vilcinskas, H. Vogel, K. Brinkrolf
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Genes
Jahr der Erstveröffentlichung:2021
Organisationseinheit der BAM:4 Material und Umwelt
4 Material und Umwelt / 4.1 Biologische Materialschädigung und Referenzorganismen
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:MDPI
Jahrgang/Band:12
Ausgabe/Heft:8
Erste Seite:1113
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Sanitär- und Kommunaltechnik; Umwelttechnik
Freie Schlagwörter:Gene expression; Insect biotechnology; Keratin; RNA-Sequencing; Tineola bisselliella; Transcriptomics
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Umwelt
Umwelt / Umwelt-Material-Interaktionen
DOI:10.3390/genes12081113
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-529902
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
Datum der Freischaltung:26.07.2021
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:21.09.2021
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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