• Animal cells and systems
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• 제10권2호
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• pp.85-91
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• 2006

The lynx spiders are free wandering spiders with long spines on their legs. They do not build web, but hunt small insects on plants. In spite of the facts that the wandering spiders do not produce webs for prey-catching, they also have silk apparatuses even though the functions are not fully defined. This paper describes the microstructural organization of the silk-spinning nozzles and its silk glands of the lynx spider, Oxyopes licenti, revealed by the field emission scanning electron microscope (FESEM). The silkspinning nozzles of this spider were identified as three groups: ampullate, pyriform and aciniform glands. Each group of silk gland feed silk into one of the three pairs of spinnerets. Two pairs of major ampullate glands send secretory ductules to the anterior spinnerets, and another two pair of minor ampullate glands supply the middle spinnerets. In addition, the pyriform glands feed silk into the anterior spinnerets (25-30 pairs in females and 24-40 pairs in males), and the aciniform glands send ductules to the middle (9-12 pairs in females and 7-11 pairs in males) and the posterior spinnerets (16-20 pairs in females and 16-17 pairs in males). Among these, the ampullate one is the most predominate gland in both sexes. However the flagelliform and the aggregate glands which had the functions of cocoon production or adhesive thread production in other webbuilding spiders were not observed at both sexes of this spider.

• Animal cells and systems
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• 제13권2호
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• pp.153-160
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• 2009

The fine structural characteristics of the silk spinning apparatus in the titanoecid spiders Nurscia albofasciata have been examined by the field emission scanning electron microscopy (FESEM). This titanoecid spiders have a pair of medially divided cribella just in front of the anterior spinnerets, and the surface of the cribellum is covered by hundred of tiny spigots which produce numerous cribellate silk fibrils. The cribellar silks are produced from the spigots of the sieve-like prate. and considered as a quite different sort of catching silk with dry-adhesive properties. The other types of the silk spigots were identified as follows: ampullate, pyriform and aciniform glands. Two pairs of major ampullate glands send secretory ductules to the anterior spinnerets, and another 1-2 pairs of minor ampullate glands supply the middle spinnerets. In addition, the pyriform glands send ductules to the anterior spinnerets, and two kinds of the aciniform spigots feed silk into the middle (A type) and the posterior spinnerets (both of A & B types), respectively.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제17권2호
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• pp.229-234
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• 2008

We used serial analysis of gene expression (SAGE) approach to derive a profile of expressed genes of the posterior silk glands (PSG) and to create a reference for understanding gene cluster related to the mechanism of silk protein synthesis in the silkworm, Bombyx mori. We constructed a 3' SAGE library from the PSG of the fifth instar larvae of the silkworm. In total we obtained 2,406 SAGE tags, of which 682 were unique tags. Sorted by tag count number, 27 (4%) unique tags were significantly more abundant genes (ten or more times), whereas 445 (65%) unique tags were detected as single copies. The annotation of 682 unique SAGE tags revealed that 462 (68%) of the SAGE tag sequences represented known genes, whereas 220 (32%) of the tag sequences had no matches in SAGE map and silkworm EST databases. Of the 682 SAGE tags, the most abundant tag sequences were that of the fibroin light chain gene and the silk protein P25. In addition, we compared two relative abundance results of the SAGE and the EST approaches to verify whether their transcript quantitative aspects are significant or not. The comparative results of relative abundances of the fibroin H-, L- chain and P25 glycoprotein genes indicated that the quantitative approach based on SAGE tags is effective for quantitative cataloging and comparison of expressed genes in same organs. The SAGE tag information reported in this study would be useful for researchers in the field to analyze genes associated with silk processing mechanisms of insects.

• Applied Microscopy
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• 제50권
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• pp.16.1-16.11
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• 2020

Silk is produced by a variety of insects, but only silk made by terrestrial arthropods has been examined in detail. To fill the gap, this study was designed to understand the silk spinning system of aquatic insect. The larvae of caddis flies, Hydatophylax nigrovittatus produce silk through a pair of labial silk glands and use raw silk to protect themselves in the aquatic environment. The result of this study clearly shows that although silk fibers are made under aquatic conditions, the cellular silk production system is quite similar to that of terrestrial arthropods. Typically, silk production in caddisworm has been achieved by two independent processes in the silk glands. This includes the synthesis of silk fibroin in the posterior region, the production of adhesive glycoproteins in the anterior region, which are ultimately accumulated into functional silk dope and converted to a silk ribbon coated with gluey substances. At the cellular level, each substance of fibroin and glycoprotein is specifically synthesized at different locations, and then transported from the rough ER to the Golgi apparatus as transport vesicles, respectively. Thereafter, the secretory vesicles gradually increase in size by vesicular fusion, forming larger secretory granules containing specific proteins. It was found that these granules eventually migrate to the apical membrane and are exocytosed into the lumen by a mechanism of merocrine secretion.

• Applied Microscopy
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• 제39권2호
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• pp.157-165
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• 2009

체판이 있는 자갈거미과 (Titanoecidae)의 거미를 실험재료로 체판류가 지닌 방적장치와 토사관의 미세구조적 특성을 고배율의 주사전자현미경(FESEM)으로 관찰하였다. 살깃자갈거미(Nurscia albofasciata)의 실크 방적장치는 복부의 방적돌기 위쪽에 있는 체판과 3쌍의 방적돌기로 이루어져 있었다. 체판은 정중면을 중심으로 분리된 두 개의 타원형 구조로, 표면에는 유연한 구조를 지닌 큐티클성 토사관들이 조밀하게 분포되어 있었고, 체판에서 생성된 수백가닥의 미세한 북슬털은 피식자의 보행을 방해하는 포획사의 기능을 수행할 것으로 추정되었다. 한편 방적돌기에서는 병상선, 이상선, 포도상선 등 3종류의 실크 분비선이 모든 성별에서 관찰되었는데, 병상선은 전 및 후방적돌기를 통해 연결되어 있었고, 이상선은 전방적돌기를 통해, 그리고 포도상선은 중 및 후방적돌기의 표면을 통해 토사관이 형성되어 있었으며, 성별에 따른 토사관의 다형현상은 확인되지 않았다. 특징적으로 이 종류의 거미에서는 두 종류의 포도상선이 관찰되었는데, 이 중에서 B형 포도상선은 후방적돌기에서만 관찰되었고, 체판의 토사관과 유사한 미세구조적 특성을 지니고 있음이 확인되었다.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제53권1호
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• pp.44-49
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• 2015

본 연구는 누에 후부실샘에서 특이적으로 발현하는 새로운 전사체를 탐색하고 이의 프로모터 영역을 분석함으로서 향후 형질전환누에 제작용 전이벡터 시스템의 효율성 제고를 위해 활용하고자 하였다. 우선 새로운 후부실샘 특이 발현 전사체 선발을 위해 ACP-based dd-PCR 방법으로 후부실샘에서 특이적으로 발현하는 34개 PCR 증폭 산물이 선발되었는데, 이 중 지금까지 보고된 바 없는 새로운 전사체인 ACP-16(366 bp)이 선발되었다. Northern blotting hybridization 분석 결과, ACP-16은 후부실샘에서 특이적으로 발현되는 것이 확인되었으며 전사체 발현량에서는 fibroin light chain 보다는 적었으며 전사체 크기에서는 fibroin light chain 보다는 다소 큰 것으로 확인되었다. ACP-16 유전자 프로모터 영역을 클로닝 하기 위해 게놈 유전자은행으로부터 ACP-16 (366 bp)를 탐침으로 전체 17.4 kb 크기의 파이지 클론을 선발할 수 있었으며, 전사체 상류에 유전자 발현조절에 필요한 TATA box와 Cap box 구조를 확인할 수 있었다. 본 연구에서 확보된 ACP-16 유전자의 프로모터 영역은 이후 코어 프로모터 개발 연구를 통하여 효과적인 누에 형질전환 시스템 구축에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

• Applied Microscopy
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• 제38권2호
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• pp.89-96
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• 2008

배회성거미류의 일종으로 주로 물가에 서식하는 닷거미과 (Pisauridae)의 황닷거미(Dolomedes sulfureus)를 실험재료로 실크 분비장치의 미세구조를 주사전자현미경(FESEM)으로 관찰하고, 토사관의 미세구조적 특성을 분석하였다. 황닷거미는 먹이를 포획하기 위한 거미줄을 만들지 않지만, 유충을 보호하기 위한 그물을 만드는 종류로 병상선(ampullate glands), 이상선(pyriform glands), 포도상선(aciniform glands) 등, 세 종류의 견사선과 이와 연결된 실젖 표면의 독특한 토사관을 가지고 있었다. 두 쌍의 대 병상선은 앞실젖을 통해, 그리고 또 다른 두 쌍(수컷의 경우 1${\sim}$2쌍)의 소병상선은 가운데실젖을 통해 분비관이 연결되어 있었다. 이상선은 앞실젖 표면의 토사관을 통해(암컷: 62${\sim}$68쌍, 수컷: 45${\sim}$50쌍) 분비되었고, 포도상선은 가운데실젖(암컷: 33${\sim}$40쌍, 수컷:18${\sim}$25쌍)과 뒷실젖(암컷: 42${\sim}$50쌍, 수컷: 24${\sim}$28쌍)의 토사관을 통해 분비됨이 확인되었다. 이들 중, 병상선과 연결된 토사관이 암수 모두에서 가장 현저한 분비 특성을 가진 것으로 관찰되었다.

• 한국동물학회지
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• 제33권3호
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• pp.354-364
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• 1990

무당거미의 많은 견사선들 중에서 포획사를 만들어내는 한쌍의 편상선은 분비관과 분비양, 그리고 말단분비부로 이루어져 있었고, 두쌍의 수상선과 함께 후방적돌기에서 triad 복합구조를 형성하고 있었다. 강한 섬유를 생성하기 위해 분비관은 길게 신장되어 있었고, 토사관과 근접된 원위부의 내벽에는 수분의 흡수와 관련된 subcuticle층이 비후되어 있었으며 분비낭에 가까운 근위부에서는 큐티클 전구물질의 수송현상이 관찰되었다. 분비낭의 상피는 원주상의 세포로 이루어져 있었고, 세포질에 구형의 분비과립을 함유하고 있었는데, 부위에 따라 과립의 형태와 전자밀도의 차이가 관찰되었다. 포획사의 주성분을 분비하는 말단분비부의 선상피세포에는 조면소포체가 특이적으로 발달되어 있었고, 생성된 견사물질은 이출분비의 기작에 의해 내강으로 방출되었다.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제34권1호
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• pp.11-15
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• 2017

We constructed the fibroin H-chain expression system to produce enhanced cyan fluorescent proteins (ECFP) in transgenic silkworm cocoon. Fluorescent cocoon could be made by fusing ECFP cDNA to the heavy chain gene and injecting it into a silkworm. The ECFP fusion protein, each with N- and C-terminal sequences of the fibroin H-chain, was designed to be secreted into the lumen of the posterior silk glands. The expression of the ECFP/H-chain fusion gene was regulated by the fibroin H-chain promoter. The use of the 3xP3-driven EGFP cDNA as a marker allowed us to rapidly distinguish transgenic silkworms. The EGFP fluorescence became visible in the ocelli and in the central and peripheral nervous system on the seventh day of embryonic development. A mixture of the donor and helper vector was micro-injected into 1,020 Kumokjam, bivoltin silkworm eggs. We obtained 6 broods. The cocoon was displayed strong blue fluorescence, proving that the fusion protein was present in the cocoon. Accordingly, we suggest that the ECFP fluorescence silk will enable the production of novel biomaterial based on the transgenic silk.

• 한국동물학회지
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• 제32권3호
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• pp.211-220
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• 1989

왕거미과의 무당왕거미속중에서 유일하게 국내에 서식하는 무당거미를 재료로 포획사 생성에 관여하는 수상선의 미세구조를 광학 및 전자현미경으로 관찰하였으며, 견사생성과 관련된 세포질내 세포소기관들과의 상관관계를 형태적인 측면에서 논의하였다. 점착성이 강한 실을 분비하여 포획실을 짜는 두쌍의 수상선은 편상선과 함께 독특한 구조인 triad를 이루고 있었으며, 복강의 전역에 걸쳐 수지상의 돌기를 뻗고 있는 대형의 선분비부와 외벽에 많은 결절들이 부착되어 있는 굵은 분비관으로 이루어져 있었다. 분비관의 내강에는 큐티클층이 형성되어 있었고, 상피는 단층 원주상이었으며, 그 주위에 결절형성세포와 얇은 결합조직세포가 둘러싸고 있었다. 선분비부와 가까운 근위부의 큐티클은 endocuticle 및 exocuticle의 두층으로 이루어져 있었으나, 토사관에 가까운 원위부에서는 수분의 흡수와 관련된 subcuticle층이 매우 발달되어 있었다. 결절형성세포는 원형질막의 함입에 의해 형성된 세포질돌기의 내부에 수많은 글리코겐입자와 미토콘드리아가 밀집되어 있었으며, 세포의 성숙단계에 따라서 이들의 분포상태가 각각 달리 관찰되었다. 견사물질을 생성, 분비하는 선분비부는 한층의 입방상피세포층과 이를 둘러싸고 있는 결합조직층으로 이루어져 있었고, 조면소포체가 특이적으로 발달된 선상피세포의 내부에는 형태적으로 상이한 두종류의 분비과립들이 형성되어 있었으며, 인접한 세포들은 septate junction에 의해 연접되어 있었다.