JP2019096340A - 哺乳類の形態を決定するための方法及びアレンジメント - Google Patents

Abstract

【課題】個々の哺乳類のための健康リスクを決定し、そして分析するための方法及びアレンジメント又はシステムを提供する。【解決手段】システム１００において、既知形質のゲノムデータ及び哺乳類種の形質、変異、疾患リスク及び／又は影響を受けている品種の詳細を含む同定された相互関係を有する第一データベース１０１及び個々の哺乳類のために作られた遺伝子検査に基づいての、分析されるべき個々の哺乳類の遺伝子型決定データを含む第二データベース１０２を含む複数のマーカーを、哺乳類のゲノムにおける領域のために決定する。次に、マーカーの第１部分に対応する、個々の哺乳類のゲノムの遺伝子型決定データで相互関係を作り、それにより、形質の確率、リスク又は重要度を決定するために比較し、マーカーの第２部分に対応する、個々の哺乳類のゲノムの遺伝子型決定データに基づいて個々の哺乳類のＤＮＡプロフィールを決定する。【選択図】図１

Description

本発明は、哺乳類についての形質、例えば健康リスクを決定するための方法及びアレンジメントに関する。特に、本発明は、哺乳類の異なった形質、例えば疾患、形態及び／又は行動形質の確率又は重要度を得るために、哺乳類のゲノムデータを分析することに関する。

遺伝子発見は、繁殖のための遺伝子検査を可能にする。例えば、ＤＮＡ検査は、お互いに、遺伝的に正常、キャリア及び影響を受けている哺乳類を識別することができ、そして繁殖計画を改善するためにブリーダーを助ける。獣医師は、診断ツールとして検査を用いることができる。ＤＮＡ検査の体系的且つ慎重な使用は、必要な遺伝的変動性を維持しながら、品種における疾患の発生率を低めるか、又は集団からそれらの疾患を根絶するのを助けることができる。これは例えば、イヌ、ネコ及びウマ繁殖において非常に重要であるが、しかしまた、より希少な品種、例えばラマ、ラクダ又はシマウマの場合も重要である。

遺伝的形質は多くの手段で継承され得る。いくつかの支配的及びＸ連鎖形質が存在するが、近交系集団における遺伝の共通モードは、常染色体劣性である。それらのいわゆるメンデル形質は通常、単一遺伝子疾患を引起す。しかしながら、疾患の浸透度は変化することができ、そして同じ変異を有する固体は異なることを心に留めておくことが重要である。多くの通常の疾患はまた、いくつかの遺伝子及び環境要因により影響を受けた多遺伝子性でもある。各遺伝子座は疾患リスクに寄与し、そして疾患の結果は、リスク遺伝子及び環境要因の組み合わせによって定義される。

とりわけイヌ及びウマを含む家畜ゲノムの公開注釈は、疾患、コンホメーション、性能、祖先及び遺伝的多様性のための遺伝子発見の生体情報データを大幅に生成する。経済的な高解像度配列決定技法の同時急速な発展は、ＤＮＡ診断に革命をもたらし、そして標的遺伝子領域の分析から個々の動物の全体のゲノムの解釈にフィールドを変換する。このタイプの大規模なゲノム全体の情報は、祖先又は血統、遺伝的多様性、複数の疾患、形態及び行動形質などの情報を含む、試験された哺乳類の様々な性質又は特徴の同時分析を可能にする。しかしながら、ゲノムデータの分析又は解釈は、特定マーカーと特定の表現型との相互関係についての事前情報を必要とする。

次世代配列決定（ＮＧＳ）技法は、個々の動物のゲノムのワイド分析を可能にするが、ゲノムデータの生成と解釈に決定がある。課題は、ＮＧＳデータの技術的品質及び信頼性、生物情報学解釈のための多量のデータの発掘及び保存、及び室内実験の高価な費用に関連する。従って、哺乳類の複数の形質を試験するか又は決定するためには、時間を要し、そして従って、非常に高価である。

他の欠点としては、データの解釈を非常に遅く且つ複雑にする、存在する形質相互関係についての正しいシステムの欠如を挙げることができる。さらに、既知形質−特異的相互関係ＤＮＡマーカーは、多くの異なったタイプ、例えば単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）、マイクロサテライト（ジ−又はテトラヌクレオチド反復体）、インデル（indels）、ブロック置換、逆位又はコピー数変異体（ＣＮＶ）のものである。現在、動物の祖先、健康リスク、形態及び行動の総合的遺伝子解析のために、試験される動物のゲノムの標的化領域から、同時にすべての異なったタイプのマーカーを読み取るか又は配列決定できる単一の信頼できる費用効率の技法はまだ存在しない。

本発明の目的は、既知従来技術に関連する問題を軽減するか又は排除することである。特に、本発明の目的は、個々の哺乳類のゲノムデータを分析することにより、形質、例えば個々の哺乳類のための健康リスクを決定し、そして分析するための方法及びアレンジメント又はシステムを提供することである。特に、目的は、前記個々の哺乳類の疾患、形態及び／又は運動形質などの複数の形質の情報を含む、前記個々の哺乳類の健康又は疾患リスクの値及び／又は育種値を決定するために、適切な形で、少なくとも健康リスク、コンホメーション、運動又は育種に関連する前記哺乳類の遺伝的潜在能力の評価に関する情報等の生体情報を入手するか又は生成することである。

本発明の目的は、独立請求項の特徴により達成され得る。

本発明は、請求項１に従っての哺乳類の複数の形質の決定方法に関する。さらに、本発明は、請求項１４に従っての哺乳類の複数の形質の決定のためのアレンジメント、及び請求項１５のコンピュータープログラムに関する。

次に、本発明は添付図面に基づいて例示的な実施形態を参照してより詳細に記載される。

図１は、本発明の有益な実施形態に従って、哺乳類の複数の形質を決定するための典型的なアレンジメントの原理を示す。 図２Ａ−２Ｃは、本発明の有益な実施形態に従って、決定の結果を報告するための典型的な装置又はインターフェースを示す。 図２Ａ−２Ｃは、本発明の有益な実施形態に従って、決定の結果を報告するための典型的な装置又はインターフェースを示す。 図２Ａ−２Ｃは、本発明の有益な実施形態に従って、決定の結果を報告するための典型的な装置又はインターフェースを示す。

１つの実施形態によれば、マーカーを有する第一データベース（例えば、Scientific Research DB）が提供される。典型的な実施形態によれば、マーカーは、既知形質（例えば、疾患、形態、行動）−原因の変異（ＳＮＰ、インデル、ＣＮＶ）又は関連リスクマーカー（ＳＮＰ）を意味する。前記第一データベースは、既知形質、及び少なくとも１つの哺乳類種の変異、疾患リスク及び影響を受けた品種の詳細を含む同定された相互関係のゲノムデータを含む。用語「相互関係」（correlation）とは、疾患に関連して来たか、又は疾患を調節するか又は疾患に影響を与えることが示されている特定のゲノム変動について、本明細書においては使用されるが、しかしそれは、統計学的関連性であっても良く、又はしばしば、機能的証拠によって支持される。

第一データベース中の前記データは、好都合には、疾患、形態及び行動を包含する異なったイヌ形質についての新規遺伝子を同定する科学的研究に関する。同定された相互関係は、変異、疾患リスク及び影響された品種の詳細を包含する前記第一データベースに提供される。第一データベースはまた、本発明の実施形態のいわゆるバンドル遺伝子試験に包含される種々の形質における既知相互関係のコンパイルされた文献も含む。１つの例によれば、第一データベースは、遺伝子座（染色体上の遺伝子又はＤＮＡ配列の特定位置）、及び前記個々の哺乳類のための遺伝子座の番号と共にＤＮＡ−プロフィールを提供するために問題の個々の哺乳類について試験されるべきであるマーカーのデータを含む。

さらに、第１データ、例えば個々の哺乳類のゲノムデータが提供される。遺伝子試験及び分析のためのゲノムデータは例えば、血液又は頬スワブサンプルから得られる。従って、また第二データベースは、前記個々の哺乳類のために行われる遺伝子試験に基づいて提供され、ここで前記データベースは分析されるゲノムデータ、すなわち前記個々の哺乳類の遺伝子型決定データを含む。

当該哺乳類の生体情報を得るためには、前記第二データベースのゲノムデータからの哺乳類ゲノムにおける領域についての複数の異なったマーカー（例えば、バンドル）が決定され、そして同時に分析される。使用されるマーカーは、好都合には、少なくとも２つの部分、すなわち、第一部分及び第二部分を含む。１つの実施形態によれば、前記マーカーの第１部分は、５０以上のマーカー、より好都合には、１００以上のマーカー、及び最も好都合には、約１５０以上のマーカーを含み、それらのマーカーの大部分は、好都合には、種々の既知遺伝子ベースの形質における相互関係に関連する、疾患又は他の形質関連マーカーである。１つの実施形態によれば、前記マーカーの第２部分（前記第１部分とは異なる）は、マイクロサテライト−及び／又はＳＮＰ−ベース（単一ノヌクレオチド多型）マーカーに関連する、好都合には２００以上のマーカー、より好都合には約５００以上のマーカー、及び最も好都合には約８００以上のマーカーを含む。それらの「中性」（neutral）マーカーは、動物（及び集団）の祖先、血統及び遺伝的多様性を調査するために使用され得、そしてまた、マーカーの第１部分を補充する疾患遺伝子座を標識するために部分的に使用され得る。それらのマーカーはまた、特定の表現型情報がそのような統計学的アプローチを可能にするために十分な数の動物（症例及び対照）から収集される場合、新規形質相互関係を作るためにも利用され得る。

決定及び分析の場合、前記マーカーの前記第１部分に対応する個々の哺乳類のゲノムの遺伝子型決定データが、前記決定された領域と、前記第１データベースのデータとの間で相互関係を作り、そしてそれにより、形質の確率又はリスク（重要度）を決定するために、前記第一データベースの対応する遺伝子型決定データに比較される。また、前記哺乳類のＤＮＡプロフィール（例えば、同一性、関連性、遺伝的多様性、色、毛皮の種類、コンホメーション、行動、親子関係、祖先、等）が、前記マーカーの前記第２部分に対応する哺乳類のゲノムの遺伝子型決定データに基づいて決定される。

１つの実施形態によれば、個々の指標は、前記個々の哺乳類の健康又は疾患リスク値及び／又は育種価を決定するために、個々の哺乳類のための健康関連形質及び遺伝的多様性形質について決定される。これは、好都合には、
前記マーカーの前記第１部分に対応する前記個々の哺乳類ゲノムの遺伝子型決定デ
ータと、前記決定された領域と前記第一データベースのデータとの間で相互関係を作
り、そしてそれにより、形質の確率又はリスク又は重要度を決定するために、前記第
一データベースの対応する遺伝子型決定データとを比較し、そして前記マーカーの前
記第２部分に対応する前記個々の哺乳類ゲノムの遺伝子型決定に基づいて前記個々の
哺乳類のためのＤＮＡプロフィールを決定し、
前記形質の決定された確率又はリスク又は重要度に基づいて各前記形質のための加
重計数を提供し、そして
前記個々の哺乳類のために前記個々の指標を提供するために前記加重計数を組合す
ことを含んで成る。

第１及び第２部分の両者からの複数の異なったマーカーの使用（バンドル試験として）は、多くの異なった形質が同時に決定され得るので、前記方法を、非常に有効なものにする。この試験は、２００の疾患形質、色、毛皮の種類、コンホメーション、行動、薬理ゲノム学、ＤＮＡプロフィール、親子関係、及び祖先、並びに関連性及び遺伝的多様性（ＳＮＰ及びマイクロサティライト）を含むことができる、各哺乳類のゲノムに、好都合には約１００又は１００以上の領域を含む拡張可能なバンドル試験としてである。新規マーカーが、その後、バンドル試験に含められ、それにより、単に新規マーカー（領域、まだ決定されていない）が、続く決定により哺乳類のゲノムから分析され、これが時間とお金を節約することが留意されるべきである。

このタイプのバンドル試験は、これまでの単一のアッセイにおいて単一の実験室からの動物のゲノムの最も包括的な情報を提供し、そして種々の実験室及び単一使用の異なった試験のために動物の複数のサンプリングを回避する。バンドル試験は、所望しないリスク対立遺伝子の同時回避、及び問題の集団又は品種の有益な遺伝的多様性についてのそれらの繁殖プログラムを開発するために、品種クラブ及び団体のために有用である異なったタイプの祖先及び集団遺伝子研究のための最も包括的なデータを提供する。既知形質のすべてではないが、ほとんどをカバーする単一バンドルアッセイは、種々の源及び実験室から重要な品種特異的ゲノムデータを、退屈して収集する代わりに、品種クラブによるその容易な収集を助ける。他の表現型データベースと組み合わされる包括的バンドルデータベースは、動物繁殖のための新規の有益な基礎を形成する。さらに、そのバンドルは、これまで決して試験されたことがない品種における形質の既知変異又はリスクマーカーの存在の頻度を試験する効果的手段を提供し、従って、新規の影響を受けた品種の発見の機械を与える。この情報は、新規品種における潜在的不都合な変異の富化を回避するために、並びに影響を受けた品種における疾患の診断のために重要である。

分析及び決定の後、哺乳類の形質の確率又は重要度、並びにＤＮＡプロフィールは、グラフィカル・インターフェース及び／又は簡略された数値データを介して、好都合には視覚的結果として報告され得る。前記結果は、例えば四倍表（fourfold table）又はガウス曲線を用いることにより報告されるか又は可視化され得、結果的に、例えば健康リスクを、１回で又は一目で見ることができる。１つの実施形態によれば、「結果」（result）(又は前記個々の哺乳類のために提供される個別指標)はまた、報告目的のために、例えば本明細書の他の部分に記載される繁殖及びマッチメーキング目的のみ以外の方法でも使用され得ることが留意されるべきである。

別の実施形態によれば、また第三データベースが、前記個々の哺乳類の表現型データを提供され、それにより、本発明はさらに、例えばグラフィカル・インターフェース及び／又は簡略化された数値データを介して、前記哺乳類の形質の前記確率又は重要度と共に、前記表現型データの少なくとも一部を含み、そして／又は報告する。前記第三データベースは、特定哺乳類についての少なくとも影響を受けた（疾患を有するか、又は特定の形質又は行動を有する）、及び／又は影響を受けていない（形質を有さない正常又は健康な対照）の表現型データを含むことができる。さらに、１つのしの実施形態によれば、哺乳類の前記表現型データ及び遺伝子型決定データの少なくとも一部が、可能性ある新規形質又は疾患関連相互関係を同定するかために、お互い比較され得る。

表現型データは、例えばデータ処理システムを介して、哺乳類についての表現型プロフィールが記入され得るよう達成され得る。そのシステムは、より綿密な調査を伴って、科学的研究に参加する機会を提供することができる。１つの実施形態によれば、遺伝子型データと表現型データとの間の新規相互関係が、例えば新規遺伝的相互関係を定義するために、学術研究グループに大規模な研究集団を提供するために、より良好な製品の開発のための哺乳類用食品及び薬局業界と協力するために、又は既存の忠実度を改善するために、前記２種の異なったデータの一部を、お互い比較することにより提供され得る。

本発明の１つの実施形態によれば、また、異なった哺乳類のマッチメーキングが実施され得、結果的に、複数の異なった哺乳類の表現型データ（例えば、形態及び行動）及び／又は遺伝子型決定データが、特定形質を強化するか、又は弱体化するために、お互い比較される。これが例えば実現され得ると、結果的に、強化されるべき特定の形質が第１哺乳類のために選択され、それにより、同じ種の特定形質が交互に分析され、そしてその選択された形質について最高の確率（又は他の比較値）を有する哺乳類が、ベストマットとして提案される。逆に行われると、形質は弱体される。同様に、遺伝的多様性／活力は高められるか、又は増強され得、そしてまた、先祖系が同定され得る。

さらに、本発明の１つの実施形態によれば、ＤＮＡ−パスが、特定のＩＤ番号又は他のＩＤ関連データと共に各哺乳類のために提供され得る。特定のＩＤ番号は、
−保存されたデータ及び／又は新規データのデータベース、例えば表現型データ中への入力を得るために、前記データベース、例えば疾患−特異的遺伝的データベースヘの容易なアアクセス、及び
−前記グラフィカル・インターフェース及び／又は簡略化された数値データを介して、前記哺乳類の保存された遺伝子型及び／又は表現型データに基づいて形質の表示へのアクセスの提供のために使用される。

結果又は分析の報告は、全体的には、ゲノム又は表現型ベースの個々の哺乳類の健康及び遺伝的多様性指標、品種内の他の哺乳類へ関連性、親子関係及び祖先情報を包含するオンライン報告システムを介して、都合よく実施される。

［典型的な実施形態］
次に、本発明の１つの典型的な実施形態が、例として記載される。これは、この特定の例にのみ、請求の範囲を限定するように解釈されるべきではありません。１つの典型的な実施形態によれば、本発明は特に、中でも前記個々の哺乳類のゲノムデータを分析することにより、個々の哺乳類の健康リスク、疾患リスク、形態及び／又は行動を決定することに関する。

ゲノムデータ又は生体情報を得るためには、哺乳類の組織から単離されたＤＮＡサンプルが、ゲノムワイド遺伝子試験に提供される。この試験は典型的には、分析され、そしてそれにより、遺伝子型決定データを得るために、異なった遺伝的疾患、コンホメーション、ＤＮＡ同定及び遺伝的多様性についての数Ｎ個のマーカーを含む。マーカーの数Ｎは、所望する精度に依存して、３０００、５０００、７０００又は９０００以上であり得る。この遺伝子型決定は、試験される個々の哺乳類の各遺伝子座における実際の遺伝子型を決定する。この遺伝子型決定データは好都合には、第二データベースに配置される。

決定された遺伝子型は、各遺伝子座における３個の交互のヌクレオチド形、例えばＡＡ、ＡＧ、又はＧＧを有することができる。例えば、劣勢条件下で、個人がＧＧに判定される場合、それは影響を受けるとなるであろう。個人がＡＧである場合、それは変異を担持するが、影響を受けることはないが、しかし繁殖のために使用される場合、次の世代に渡すことができる。「ＡＡ」個人は、変異も疾患も有さないであろう。

健康リスク又は他の形質についての各遺伝子型の有意性は、第一データベースにより定義される。従って、第一データベースは好都合には、既知形質のゲノムデータ、及び前記個々の哺乳類の哺乳類種の形質、変異、疾患リスク及び／又は影響を受けた品種の詳細を含む、時前に同定された相互関係を含む。既知形質のゲノムデータに関連するこのデータは、一般的な知識、例えば文献又は同様のものから得られる。

本発明によれば、複数のマーカーが、第二データベースにおける前記個々の哺乳類のゲノムデータから決定され、そして分析されるべき哺乳類種のゲノムにおける異なった領域について決定される。マーカーの第１部分は、種々の既知遺伝子ベースの形質、例えば疾患における相互関係に関連する。言い換えれば、第１マーカーは、哺乳類種のゲノムにおける特定領域に関連し、この領域は特定疾患と共に特定相互関係（例えば、加重相互関係又は係数を有することができる）を有する。さらに、決定に使用される前記マーカーの第２部分（第２マーカー）は、前記マーカーの前記第１部分（第１マーカー）とは異なる。実際、第２マーカーは、種々の既知遺伝子ベースの形質における任意のそのような種相互関係、例えば第１マーカーの場合である疾患には関係しない。第２マーカーは、前記種の一般的集団に関連して、前記個々の哺乳類の多様性の決定のために主に使用される。

例によれば、各疾患マーカー（第１マーカー）は、発明者の実験及び試験を介して発明者により決定される重要度に基づいて、第一データベースに、０〜１に変化する係数率により事前加重された。ＤＮＡサンプルから決定されたマーカーの遺伝子型決定データは、第二データベースに提供される。次に、第二データベースおける前記数又はマーカーＮについての前記個々の哺乳類のゲノムの遺伝子型決定データが前記決定された領域と前記第一データベースのデータとの間で相互関係を作り、そして従って、第一データベースにおける特定されたマーカー（第一マーカー）に関連して哺乳類の遺伝子構成を決定するために、前記第一データベースの対応する遺伝子型決定データと、マーカー×マーカー（少なくとも第１マーカー）、計算的に比較される。このようにして、形質の確率、リスク又は重要度が決定され得る。さらにまた、ＤＮＡプロフィール（多様性を表す）が、前記マーカー（第２マーカー）の前記第２部分に対応する前記個々の哺乳類のゲノムの遺伝子型決定データに基づいて、前記個々の哺乳類について決定され得る。

この比較は、動物が担持し（劣性条件下でリスクマーカーについてヘテロ接合性、例えばＡＧである）、そして動物が影響を受けるようになる（劣性条件下で疾患マーカーについてホモ接合性、例えばＧＧである）疾病（この例においては、試験された１００以上の中ではあるが、しかし天然においては、これは変化することができる）についての情報、及びいかに動物が一定数又はマーカー（第２マーカーは前記第１マーカーとは異なる）（疾患マーカーを除く）にわたって、遺伝的に多様性であるか、例えばヘテロ接合性であるか（例えば、特定の個々の哺乳類に関して、５０００のマーカーがヘテロ接合性であり、そして２０００のマーカーがホモ接合性である）についての情報を提供する。

健康マーカー（第１マーカー）に関連する部分が第一データベースにおいて定義されたような条件の重要度に従って加重された、多数のマーカーからの複数のデータが次に、事前に定義された係数を有する数式を用いて、個々の全体的な遺伝的健康指標を決定するために組合される。この組み合わせは、例えば数学的操作、例えば加重されたマーカーの要約（たぶん、例の最も単純なバージョン）により使用され得るが、しかしまた、より複雑な操作がより詳細で且つ正確な試験のためには使用され得る。例えば、特定疾患に関連する数値指標が、厳しい条件に重みをかけるために、その重要度を考慮して、パワー２倍（a factor of power 2）（例えば、重要度に依存してのパワーとして）、加重され得る。さらに、疾患マーカー（第１マーカー、その重要度に依存する）の数値は、前記個々の哺乳類の全体的な遺伝的健康指標を低め、ところが多様性マーカー（第２マーカー）は、前記個々の哺乳類の全体的な遺伝的健康指標を高める。

例によれば、計算は例えば１００に平均化される。例えば、データベースにおける多様性マーカー（第２マーカー）の一定数Ｎについての個々のヘテロ接合性は、平均であり、値１００を取得し、そして良好である個々は１００以上である。個々が第一データベースに定義されるように、遺伝的に多様性であり（低い近交系）、そして何れの疾患マーカーも担持しない場合、それは高い遺伝的健康指標を有するであろう。同様に、個々が複数の重要度疾患マーカーを担持し、そして低い全体的ゲノムワイドへテロ接合性を有する場合、その指標は低いであろう。例えば、メンデル単一遺伝子疾患（試験された疾患のほとんど）を担持するイヌは、リスク値０．５を得る。

上記のこの例は、個々の哺乳類についての健康関連形質及び遺伝的多様性形質についての個々の指標をいかにして決定するか、及び前記個々の哺乳類の疾患リスク値及び／又は育種値をいかにして決定するかの本発明の典型的な実施形態を記載する。しかしながら、上記数値は単なる例であり、そして実施形態の条件、例えば実験を介して決定される重要度又は所望する精度に依存して変化することができ、そして従って、それらは請求の範囲を制限するものとして解釈されるべきではないことが留意されるべきである。

本発明は、既知の従来の技術に対して多くの利点を、例えば疾患、コンホメーション、性能、祖先及び遺伝的多様性についての遺伝子ベースの発見率（サンプルの収集を通して、及び表現型及び遺伝子型情報を通して）を、非常に促進するための効果的ツールを提供する。さらに、本発明は、個々の動物の少なくとも適切なゲノムを解読するための容易且つ急速な手段を可能にする。本発明はまた、複数形質のゲノム変異体の同時分析を可能にし、そしてブリーダー及び獣医師のためのより総合的なツールを提供し、そして動物の健康及び福祉の診断及び進行を改良する。特に、本発明は、異なった疾患（例えば、特定の眼の疾患）の確率又は重要度の完全な決定を可能し、品種から疾患を排除するために繁殖の決定を改善し、遺伝子的多様性を維持するために繁殖プログラム下で健康キャリアを維持するために、育種における遺伝子型、明確なキャリア及び非キャリアに基づいて疾患リスクの予測を可能にする。さらに、哺乳類の形質の確率又は重要度、及びＤＮＡプロフィールに関する、提供される情報は、個別栄養、食餌、薬物療法、運動又は訓練を提供するために使用され得る。

本発明の第一データベース又はいわゆる文献データベースは、最新のイヌ遺伝子試験のリスト及び解釈をコンパイルし、そして単一部位における形質相互関係及び関連リスクへの情報を提供するために、獣医師、学界及びイヌコミユニティのために非常に有用である。

さらに、数百の遺伝子座からの遺伝的情報を含む、より包括的なバンドル試験は動物のＤＮＡ同定のためのより効果的ツールを提供し、親子鑑定の信頼性を向上させ、そして法医学調査、例えば動物に関連した犯罪調査のための効果的ツールを提供する。

詳細な説明
図１は、本発明の有益な実施形態に従って、個々の哺乳類の複数の形態を決定するための典型的なアレンジメント又はシステム１００の原理を示し、ここで前記アレンジメントは、第一データベース１０１又は少なくともそれに対するアクセス、並びに第二データベース１０２又は少なくともそれに対するアクセスを含む。第一データベース１０１へのデータは、この文書の他の部分に記載されるように、疾患、形態及び行動を含む異なったイヌ形質のための新規遺伝子、又は遺伝子座を同定する科学研究端部１０６により供給される。第一データベース１０１は好都合には、既知形質のゲノムデータ、及び哺乳類の変異、疾患リスク及び／又は影響を受けた品種の詳細を含む、同定された相互関係を包含する。第二データベース１０２へのデータは、好都合には、哺乳類のために作られた遺伝子検査を行う、ブリーダー、農民又は同様のもの、例えばイヌ所有者により端部１０７を介して提供される。好都合には、第二データベースは、例えば、遺伝子検査を介して分析され、読み取られる個々の哺乳類の遺伝子型決定データ、又は少なくともその一部を含む。遺伝子検査のためのゲノムデータは、頬スワブサンプルにより得られる。

アレンジメント１００はまた、前記第二データベース１０２のゲノムデータから、好都合には同時に決定され、そして分析されるべき哺乳類のゲノムにおける領域のための複数のマーカーを決定するための決定手段１０３も含む。マーカーは前もって決定され得、それにより、決定手段１０３は、ゲノムデータの分析工程を管理するよう構成され、結果的に、特定の個々の哺乳類のための複数のマーカーの適切なバンドルが調べられる。複数のマーカーのバンドルは好都合には、種々の既知遺伝子ベースの形質における相互関係に関連する。少なくとも第１部分、いわゆる変異マーカーを含む、バンドルはまた、好都合には、マーカー、例えばマイクロサテライト−及び／又はＳＮＰ−ベースのマーカーの第２部分を少なくとも含む。

さらに、アレンジメント１００はまた、個々の哺乳類のゲノムの遺伝子型データ（第二データベース１０２からのデータ）と、前記第一データベース１０１のその対応のする遺伝子型決定データ（科学研究データ）とを、前記決定された領域と前記第一データベースのデータとの間で相互関係を作るために、比較する（１０３、１０４）よう構成される。特に、マーカーの第１部分及び又は、マーカーの第２部分に対応する、哺乳類のゲノムの領域が決定され、結果的に、形質の確率又はリスク（重要度）が、前記第１部分を介して決定され、そしてＤＮＡプロフィールが前記第２部分を介して決定される。

１つの実施形態によれば、アレンジメントは、個々の哺乳類の健康又は疾患リスク値及び／又は育種値を決定するために、前記個々の哺乳類のための健康関連形質及び遺伝的多様性形質についての個々の指標を決定するよう適合され得る。これは好都合には、
前記マーカーの前記第１部分に対応する前記個々の哺乳類ゲノム１０２の遺伝子型
決定データと、前記決定された領域と前記第一データベースのデータとの間で相互関
係を作り、そしてそれにより、形質の確率又はリスク又は重要度を決定する１０３、
１０４ために、前記第一データベース１０１の対応する遺伝子型決定データとを比較
し１０３、１０４、そして前記マーカーの前記第２部分に対応する前記個々の哺乳類
ゲノムの遺伝子型決定に基づいて前記個々の哺乳類のためのＤＮＡプロフィールを決
定し、
前記形質の決定された確率又はリスク又は重要度に基づいて各前記形質のための加
重計数を提供し１０５、そして
前記個々の哺乳類のために前記個々の指標を提供するために前記加重計数を組合す１０５ことを含む。

さらに、アレンジメント１０１は、哺乳類の形質の決定された確率又は重要度、及びＤＮＡプロフィールを提供し、そして／又は報告する１０５、１０６ための報告手段１０８を含むことができる。報告は好都合には、グラフィカル・インターフェース１０８、２００、２０１、２０２及び／又は簡略化された数値データ２００を介して実施される。

１つの実施形態によれば、アレンジメント１００はまた、個々の哺乳類の表現型データのための第三データベース１０９を含むことができる。従って、そのアレンジメントは好都合には、前記グラフィカル・インターフェース及び／又は簡略化された数値データを介して、前記哺乳類の形質の確率又は重要度と共に、前記表現型データの少なくとも一部を決定し、分析し、そして報告するよう構成される。前記第三データベースは、例えば特定形質についての少なくとも影響を受けた及び／又は影響を受けていない哺乳類の表現型データを含むことができる。アレンジメントはまた、新規形質又は疾患相互関係を同定する１０３、１１０ために、哺乳類の前記表現型データ及び遺伝子型決定データの少なくとも一部を比較するよう構成され得る。

アレンジメント１００はまた、良好な製品の開発のためにドッグフード及び薬局業界とのパートナーシップのために、大規模な研究集団を、学術研究グループに提供するか、又は既存の忠実度を向上するために、遺伝子型データと表現型データとの間での新規相互関係を、それらの２種の異なったデータの一部を、お互い比較することにより生成するよう構成される。

さらに、１つの実施形態によれば、アレンジメントは、異なった哺乳類の繁殖目的１１１のためにマッチメーキングのためのアプリケーションを含むことができ、結果的に複数の異なった哺乳類の表現型データ（例えば、形態及び行動）及び／又は遺伝子型決定データが、特定の形態を強化するか、又は弱体化するために、お互い比較される。これは、典型的な実施形質に従って実施され、結果的に、カスタマーは最初に、候補犬の所望する表現型特性（形態、色、基質、狩猟スキル）及び可能な所望の競争結果（フィールド競争及びショー結果）を、システムに提供し、次に、最良のマッチについての設定データベースをスキャンし、そしてランク付けされた順序でそれらを示す。これに、潜在的な遺伝的リスク又は有益性を同定するために、標的物及び最良の照会犬のゲノムの同時比較が続く。

図２Ａ−２Ｃは、本発明の有益な実施形態に従っての決定の結果を報告するための典型的な装置又はインターフェース２００、２０１、２０２を示す。

図２Ａは、各哺乳類のために提供されるＤＮＡ−パス２００の実施形態を示す。ＤＮＡ−パスは、特定のＩＤ番号を含み、これは、
−保存されたデータ及び／又は新規データ（表現型データ）のデータベース１０２，１０３中への入力を得るために、前記データベース１０２、１０３（例えば、表現型データを保存するために疾患−特異的遺伝的遺伝子データのデータベース又は表現型データベース）ヘアアクセス、及び
−前記グラフィカル・インターフェース（図２Ａ−２Ｃを参照のこと）及び／又は簡略化された数値データを介して、前記哺乳類の保存された遺伝子型及び／又は表現型データに基づいて形質の表示１０８、２０１、２０２へのアクセスの提供のために使用され得る。

報告は、図２Ｂ、２Ｃに示されるように、オンライン報告システム１０８、２０１、２０２を介して１つの実施形態に従って実施され得る。例えば、図２Ｂは、四倍表（fourfold table）の例を表し、ここで対象の哺乳類の複数の異なった形質の重要度及び／又はリスクが一目で理解され得る。図２Ｂに示されるように、高いリスクを有する唯一の形質が閾値を越えた重要度を有する。前記形質を選択する場合（例えば、それを示すことにより）、報告システムは問題の形質のより詳細な説明を提供するであろうように、報告システムは構成され得る。同様に、図２Ｃは、ガウスを介して結果を報告する別の方法を表す。

本発明は、上述の実施形態を参照して説明されており、そして本発明のいくつかの利点が示されて来た。本発明はそれらの実施形態に限定されるものではないのみからず、本発明の思考の精神及び範囲、及び以下の特許請求の範囲内のすべての可能な実施形態を含むことは明白である。異なったデータベースが上記で論じられているにもかかわらず、それらはまた、例えば異なったタイプのデータのための分離されたデータ構造を割り当てることにより、同じ物理的データベースアレンジメントによっても実施され得ることが留意されるべきである。さらに、わずか少数の哺乳類が例として論じられている場合でも、本発明はそれらのみに限定されるものではなく、異なった種類の品種及び哺乳類に関連して使用され得る。

Claims (14)

1. 個々の哺乳類の、健康リスク、疾患リスク、形態及び／又は行動を含む複数の形質を、前記個々の哺乳類の疾患リスク及び／又は育種価（breeding value）を決定するための生体情報を得るために前記個々の哺乳類のゲノムデータを含む第一データの分析により、同時に決定するための方法であって、
   −コンピュータシステムにより、既知形質のゲノムデータ、及び前記個々の哺乳類の哺乳種類の形質、変異、疾患リスク又は影響を受けた品種の詳細を含む同定された相関関係を含む第一データベースを生成し、
   −前記コンピュータシステムにより、前記個々の哺乳類のために行われた遺伝子検査に基づいて第二データベースを生成し、当該第二データベースは分析されるべき前記個々の哺乳類の遺伝子型決定データを含み、
   −前記コンピュータシステムにより、前記第二データベースにおける前記個々の哺乳類のゲノムデータから決定され、そして分析されるべき哺乳類種ゲノムにおける領域のための複数のマーカーを決定し、ここで
   前記マーカーの少なくとも第１部分が、疾患又は他の形質関連マーカーであり、かつ種々の既知遺伝子ベースの形質における相互関係に関連し、そして
   前記決定に使用されるマーカーの少なくとも第２部分が前記マーカーの前記第１部分とは異なり、マイクロサテライト（microsatellite）−及び／又はＳＮＰ−ベースのマーカーに関連する、
   −前記コンピュータシステムにより、前記個々の哺乳類の疾患リスク及び／又は育種価の値を決定するために、前記個々の哺乳類のための健康関連形質及び遺伝子的多様性形質についての個別指標を決定することであって、
   前記マーカーの前記第１部分に対応する前記個々の哺乳類ゲノムの遺伝子型決定データと、前記決定された領域と前記第一データベースのデータとの間で相互関係を作り、そしてそれにより、形質の確率又はリスク又は重要度を決定するために、前記第一データベースの対応する遺伝子型決定データとを比較し、そして前記マーカーの前記第２部分に対応する前記個々の哺乳類ゲノムの遺伝子型決定に基づいて前記個々の哺乳類のためのＤＮＡプロフィールを決定し、
   前記形質の決定された確率又はリスク又は重要度に基づいて各前記形質のための加重計数を生成し、
   前記個々の哺乳類のために前記個々の指標を提供するために前記加重計数を組合すことを含んで成る、前記個別指標を決定する、
   ことを含んで成る方法。
2. 前記哺乳類の形質の前記確率又は重要度、及びＤＮＡプロフィールを、グラフィカル・インターフェースを介して、及び／又は簡略化された数値データを介して報告することを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記マーカーの第１部分が、５０以上のマーカーを含み、それらの大部分は、疾患マーカー、又は動物のコンホメーション、色、毛皮の種類、毛の長さ又は行動形質を含む、形態学的形質に関連するマーカーである、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記マーカーの第２部分が、２００以上のマーカーを含む、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
5. 前記個々の哺乳類の表現型データを有する第三データベースが提供され、そこで前記方法はさらに、グラフィカル・インターフェイス又は簡略化された数値データを介して、前記哺乳類の形質の前記確率又は重要度と共に、前記表現型データの少なくとも一部を提供するか又は報告することを包含する、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
6. 前記第三データベースが、特定形質についての少なくとも影響を受けるか又は影響を受けていない哺乳類の表現型データを含み、そして前記方法がさらに、新規形質又は疾患関連相互関係を同定するために哺乳類の前記表現型データ及び遺伝子型決定データの少なくとも一部を比較する工程を含む、請求項５に記載の方法。
7. 前記遺伝子検査のためのゲノムデータが、頬スワブサンプルにより第二データベースにより達成される、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
8. 前記方法が、マッチメーキング機能の工程を含み、ここで複数の異なった哺乳類の形態及び行動を含む表現型データ、又は遺伝子型決定データを、お互い比較し、その結果、探求されるべき哺乳類の性質を入力データとして定義し、それにより、前記入力データが、最も近い一致を同定するために前記データベースの情報について比較し、次に前記最も近い一致が、
   −特定の形質を強化するか又は弱体化するために、
   −遺伝的多様性／活力を高める／増強するために、又は
   −先祖系を同定するために、
   疾病を回避し、そして多様性を高めるためのゲノム比較に向けられ、それにより、最も近い一致が入力に基づいての最も適切な一致として提案される、請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
9. ＤＮＡ−パスが特定のＩＤ番号と共に各個々の哺乳類のために提供され、そして特定のＩＤ番号が、
   −保存されたデータ及び／又は新規データの前記第二データベース中への入力を得るために、前記データベースヘアアクセスし、そして
   −前記グラフィカル・インターフェース及び／又は簡略化された数値データを介して、前記哺乳類の保存された遺伝子型及び／又は表現型データに基づいて形質の表示へのアクセスを提供するために使用される、請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
10. 前記報告が、ゲノム又は表現型ベースの個々の哺乳類の健康及び遺伝的多様性指標、品種内の他の哺乳類へ関連性、親子関係及び祖先情報を包含するオンライン報告システムを介して、都合よく実施される、請求項１に記載の方法。
11. 前記方法がさらに、遺伝子型データと表現型データとの間の新規相互関係を、前記２つの異なったデータの一部をお互い比較することにより提供する工程を含む、請求項１に記載の方法。
12. 前記個々の哺乳類の形質の確率又は重要度、及びＤＮＡプロフィールに関連する前記提供される情報が、栄養、食餌、薬物療法、運動及び／又は訓練を提供するために使用される、請求項１に記載の方法。
13. 個々の哺乳類の、健康リスク、疾患、形態又は行動を含む複数の形態を、前記個々の哺乳類の疾患リスク及び／又は育種価を決定するために、第一データ、例えば前記個々の哺乳類のゲノムデータの分析により、同時に決定するためのアレンジメントであって、
    −既知形態のゲノムデータ、及び前記個々の哺乳類の哺乳種類の形質、変異、疾患リスク又は影響を受けた品種の詳細を含む同定された相関関係を含む第一データベースへのアクセス、
    −前記個々の哺乳類のために行われた遺伝子検査に基づいて第二データベースへのアクセス、当該第二データベースは分析されるべき前記個々の哺乳類の遺伝子型決定データを含み、
    −前記第二データベースにおける前記個々の哺乳類のゲノムデータから決定され、そして分析されるべき哺乳類種ゲノムにおける領域のための複数のマーカーを決定するための決定装置、ここで
    前記マーカーの少なくとも第１部分が、疾患又は他の形質関連マーカーであり、かつ種々の既知遺伝子ベースの形質における相互関係に関連し、そして
    前記決定に使用されるマーカーの少なくとも第２部分が前記マーカーの前記第１部分とは異なり、マイクロサテライト（microsatellite）−及び／又はＳＮＰ−ベースのマーカーに関連する、
    −前記個々の哺乳類の疾患リスク又は育種価を決定するために、前記個々の哺乳類のための健康関連形質及び遺伝子的多様性形質についての個別指標を決定するための決定装置であって、
    前記マーカーの前記第１部分に対応する前記個々の哺乳類ゲノムの遺伝子型決定データと、前記決定された領域と前記第一データベースのデータとの間で相互関係を作り、そしてそれにより、形質の確率又はリスク又は重要度を決定するために、前記第一データベースの対応する遺伝子型決定データとを比較し、そして前記マーカーの前記第２部分に対応する前記個々の哺乳類ゲノムの遺伝子型決定に基づいて前記個々の哺乳類のためのＤＮＡプロフィールを決定し、
    前記形質の決定された確率又はリスク又は重要度に基づいて各前記形質のための加重計数を提供し、
    前記個々の哺乳類のために前記個々の指標を提供するために前記加重計数を組合すように構成される、決定装置
    を含んで成るアレンジメント。
14. 個々の哺乳類の健康及び育種値を決定するために、第一データ、例えば前記個々の哺乳類のゲノムデータを分析することにより、複数の形質、例えば個々の哺乳類の健康リスク、疾患、形態及び／又は行動を同時に決定するためのコンピュータープログラムであって、ここでそれは、前記プログラムがコンピューター上で実行される場合、下記工程を実施するために構成される、コンピューター読み取り可能媒体上に保存されるプログラムコード手段を含み、
    −既知形態のゲノムデータ、及び前記個々の哺乳類の哺乳種類の形質、変異、疾患リスク又は影響を受けた品種の詳細を含む同定された相関関係を含む第一データベースを提供する工程、
    −前記個々の哺乳類のために行われた遺伝子検査に基づいて第二データベースを提供する工程、当該第二データベースは分析されるべき前記個々の哺乳類の遺伝子型決定データを含み、
    −前記第二データベースにおける前記個々の哺乳類のゲノムデータから決定され、そして分析されるべき哺乳類種ゲノムにおける領域のための複数のマーカーを決定する工程、ここで
    前記マーカーの少なくとも第１部分が、疾患又は他の形質関連マーカーであり、かつ種々の既知遺伝子ベースの形質における
    相互関係に関連し、そして
    前記決定に使用されるマーカーの少なくとも第２部分が前記マーカーの前記第１部分とは異なり、マイクロサテライト（microsatellite）−及び／又はＳＮＰ−ベースのマーカーに関連する、
    −前記個々の哺乳類の疾患リスク及び／又は育種価の値を決定するために、前記個々の哺乳類のための健康関連形質及び遺伝子的多様性形質についての個別指標を決定する工程であって、
    前記マーカーの前記第１部分に対応する前記個々の哺乳類ゲノムの遺伝子型決定データと、前記決定された領域と前記第一データベースのデータとの間で相互関係を作り、そしてそれにより、形質の確率又はリスク又は重要度を決定するために、前記第一データベースの対応する遺伝子型決定データとを比較し、そして前記マーカーの前記第２部分に対応する前記個々の哺乳類ゲノムの遺伝子型決定に基づいて前記個々の哺乳類のためのＤＮＡプロフィールを決定し、
    前記形質の決定された確率又はリスク又は重要度に基づいて各前記形質のための加重計数を提供し、
    前記個々の哺乳類のために前記個々の指標を提供するために前記加重計数を組合すことを含んで成る、行程
    を含んで成るコンピュータープログラム。