ANALYSIS OF Odd-skipped GENE FAMILY (Tc-sob, Tc-drm) FUNCTIONS ON T. castaneum SEGMENTATION AND LEG DEVELOPMENT

Felicia Zefania Rumimper, Sukirno S.Si., M.Sc., Ph.D ,Ganies Riza A., S.Si., M.Sc., Ph.D. , Drs. Hari Purwanto, M.P., Ph.D.

2026 | Skripsi | BIOLOGI

Segmentasi arthropoda melibatkan jaringan gen yang diatur secara ketat, yang melibatkan gen maternal, gap, dan pair-rule. Fungsi sebagian besar gen ini dipahami dengan baik pada Drosophila melanogaster. Namun, pada serangga short-germ seperti T. castaneum, beberapa fungsi ortolog masih belum diketahui dengan jelas. Studi sebelumnya menunjukkan bahwa Tc-sob dan Tc-drm diekspresikan pada bagian akhir pola gen pair-rule, menunjukkan potensi fungsi pada segmentasi akhir. Tc-sob dan Tc-drm menunjukkan pola ekspresi dinamis berbentuk cincin di dalam kaki yang sedang berkembang. Dalam percobaan ini, kami melakukan RNAi parental untuk memahami fungsi setiap gen melalui knockdown tunggal dan ganda untuk menilai potensi redundansi. Kami juga melakukan pRNAi Tc-odd sebagai kontrol positif. pRNAi dilakukan dengan strain San Bernadino. Jumlah kumbang betina yang sama diinjeksi dengan dsRNA dari setiap perlakuan dan kontrol.  Kutikula telur dan larva difiksasi dengan larutan Hoyer dan diimajinasikan dengan mikroskop stereo fluoresensi. Hasil keseluruhan menunjukkan tidak ada fenotipe abnormal yang konsisten dari Tc-drm, Tc-sob, dan sob/drm pRNAi. Penurunan ekspresi ganda gagal menguji redundansi antara Tc-sob dan Tc-drm selama segmentasi kaki. Hasil Tc-odd pRNAi menunjukkan efek pRNAi yang lebih kuat pada konsentrasi yang lebih tinggi, memperkuat pentingnya penggunaan konsentrasi dsRNA yang lebih tinggi untuk menargetkan gen keluarga odd-skipped secara efisien.

Arthropod segmentation involves a strictly regulated gene network, involving maternal, gap, and pair-rule genes. The functions of most of these genes are well understood in Drosophila melanogaster. However, in short-germ insects like T. castaneum, some orthologous functions remain unclear. A previous study showed that Tc-sob and Tc-drm are expressed in the late pair-rule stripes, suggesting a potential function in late segmentation. Tc-sob and Tc-drm exhibit dynamic, ring-like expression patterns within the developing legs. In this experiment, we performed parental RNAi to understand the function of each gene through single and double knockdown to assess potential redundancy. We additionally carried out Tc-odd pRNAi as a positive control. pRNAi was carried out with the San Bernadino strain. An equal number of female beetles were injected with dsRNA of each treatment and control. Eggs and larvae cuticles were fixed with Hoyer’s solution and imaged with a fluorescence stereomicroscope. Overall results revealed no consistent abnormal phenotypes from Tc-drm, Tc-sob, and sob/drm pRNAi. Double knockdown failed to test the redundancy between Tc-sob and Tc-drm during leg segmentation. Tc-odd pRNAi results revealed a stronger pRNAi effect in higher concentrations, reinforcing the importance of using higher dsRNA concentrations to efficiently target odd-skipped family genes. 

Kata Kunci : Odd-skipped Gene Family, pRNAi, Segmentation, T. castaneum