JP2021151205A - サバ類の性識別方法 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、特許文献1には、クロマグロの遺伝的性を判別するマーカーおよびそれを用いたクロマグロの遺伝的性判別方法が開示されている。
しかしながら、簡易かつ正確にサバの遺伝的な性を識別できる手法は依然として何ら報告されていない。
[1]以下の(a)〜(h)のいずれか一つのポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片を含んでなる、遺伝子:
(a)配列番号2で表される塩基配列からなるポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片であって、配列番号2における、第652番のチミン残基、第665番のチミン残基、第667番のチミン残基、第768番のシトシン残基、第2039番のアデニン残基、第2039番のアデニン残基、第2041番のアデニン残基、第2137番のアデニン残基、第2140番のアデニン残基、および第2143番のアデニン残基からなる群から選択される少なくとも1つヌクレオチド残基を保持してなる、ポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片、
(b)配列番号2で表される塩基配列と同一性が90%以上である塩基配列からなるポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片であって、
配列番号2における、第652番のチミン残基、第665番のチミン残基、第667番のチミン残基、第768番のシトシン残基、第2039番のアデニン残基、第2039番のアデニン残基、第2041番のアデニン残基、第2137番のアデニン残基、第2140番のアデニン残基、および第2143番のアデニン残基からなる群から選択される少なくとも1つヌクレオチド残基を保持してなる、ポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片、
(c)配列番号2で表される塩基配列において、1または数個の塩基が置換、欠失または付加されている塩基配列からなるポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片であって
配列番号2における、第652番のチミン残基、第665番のチミン残基、第667番のチミン残基、第768番のシトシン残基、第2039番のアデニン残基、第2039番のアデニン残基、第2041番のアデニン残基、第2137番のアデニン残基、第2140番のアデニン残基、および第2143番のアデニン残基からなる群から選択される少なくとも1つヌクレオチド残基を保持してなる、ポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片、
(d)配列番号2で表される塩基配列の相補配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件でハイブリダイズするポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片であって、
配列番号2における、第652番のチミン残基、第665番のチミン残基、第667番のチミン残基、第768番のシトシン残基、第2039番のアデニン残基、第2039番のアデニン残基、第2041番のアデニン残基、第2137番のアデニン残基、第2140番のアデニン残基、および第2143番のアデニン残基からなる群から選択される少なくとも1つヌクレオチド残基を保持してなる、ポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片、
(e)配列番号3で表される塩基配列からなるポリヌクレオチドであって、配列番号3における第1896番のグアニン残基を保持してなる、ポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片、
(f)配列番号3で表される塩基配列と同一性が90%以上である塩基配列からなるポリヌクレオチドであって、配列番号3における、第1896番のグアニン残基を保持してなる、ポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片、
(g)配列番号3で表される塩基配列において、1または数個の塩基が置換、欠失、挿入または付加されている塩基配列からなるポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片であって、
配列番号3における第1896番のグアニン残基を保持してなる、ポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片、
(h)配列番号3で表される塩基配列の相補配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件でハイブリダイズするポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片であって、
配列番号3における第1896番のグアニン残基を保持してなる、ポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片。
[2]サバ類の性識別活性を有する、[1]に記載の遺伝子。
[3]前記ポリヌクレオチドの鎖長が、100〜200残基である、[1]または[2]に記載の遺伝子。
[4][1]〜[3]のいずれかに記載の遺伝子または該遺伝子の発現産物を含んでなる、サバ類の性識別マーカー。
[5]前記遺伝子の発現産物が、該遺伝子のmRNA、または該遺伝子がコードするタンパク質である、[4]に記載の性識別マーカー。
[6]被検体サバ類から得られた試料において[1]〜[3]のいずれかに記載の遺伝子または該遺伝子の発現産物を検出する工程を含んでなる、サバ類の性を識別する方法。
[7]前記(a)〜(d)のいずれか一つのポリヌクレオチドを含んでなる遺伝子または該遺伝子の発現産物を検出する場合、サバ類の性を雌と判定する、[6]に記載の方法。
[8]前記(e)〜(h)のいずれか一つのポリヌクレオチドを含んでなる遺伝子または該遺伝子の発現産物を検出する場合、サバ類の性を雄と判定する、[6]または[7]に記載の方法。
[9]前記検出工程が、[1]〜[3]のいずれかに記載の遺伝子またはその相補的な遺伝子を核酸増幅法により増幅することを含んでなる、[6]〜[8]のいずれかに記載の方法。
[10]前記試料が、鰭、血液、粘液、うろこ、および体表(表皮)からなる群から選択される組織由来の試料である、[6]〜[9]のいずれかに記載の方法。
[11]サバ類が、マサバ(Scomber japonicus)またはゴマサバ(Scomber australasicus)である、[6]〜[10]のいずれかに記載の方法。
[12][6]〜[11]のいずれかに記載の方法に用いるための核酸分子であって、
[1]に記載の遺伝子、または該遺伝子のmRNA、もしくはcDNAを含むポリヌクレオチド、あるいはそれらに相補的なポリヌクレオチドに特異的にハイブリダイズしうる、核酸分子。
[13][6]〜[11]のいずれかに記載の方法に用いるためのプライマーペアであって、
請求項1に記載の遺伝子、または該遺伝子のmRNA、もしくはcDNAを含むポリヌクレオチド、あるいはそれらの相補的なポリヌクレオチドに特異的にハイブリダイズしうる、プライマーペア。
[14][12]に記載の核酸分子および/または[13]に記載のプライマーペアを含んでなる、サバ類の性の識別用キット。
(a)配列番号2で表される塩基配列からなるポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片であって、配列番号2における、第652番のチミン残基、第665番のチミン残基、第667番のチミン残基、第768番のシトシン残基、第2039番のアデニン残基、第2039番のアデニン残基、第2041番のアデニン残基、第2137番のアデニン残基、第2140番のアデニン残基、および第2143番のアデニン残基からなる群から選択される少なくとも1つヌクレオチド残基を保持してなる、ポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片、
(b)配列番号2で表される塩基配列と同一性が90%以上である塩基配列からなるポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片であって、
配列番号2における、第652番のチミン残基、第665番のチミン残基、第667番のチミン残基、第768番のシトシン残基、第2039番のアデニン残基、第2039番のアデニン残基、第2041番のアデニン残基、第2137番のアデニン残基、第2140番のアデニン残基、および第2143番のアデニン残基からなる群から選択される少なくとも1つヌクレオチド残基を保持してなる、ポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片、
(c)配列番号2で表される塩基配列において、1または数個の塩基が置換、欠失または付加されている塩基配列からなるポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片であって
配列番号2における、第652番のチミン残基、第665番のチミン残基、第667番のチミン残基、第768番のシトシン残基、第2039番のアデニン残基、第2039番のアデニン残基、第2041番のアデニン残基、第2137番のアデニン残基、第2140番のアデニン残基、および第2143番のアデニン残基からなる群から選択される少なくとも1つヌクレオチド残基を保持してなる、ポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片、
(d)配列番号2で表される塩基配列の相補配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件でハイブリダイズするポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片であって、
配列番号2における、第652番のチミン残基、第665番のチミン残基、第667番のチミン残基、第768番のシトシン残基、第2039番のアデニン残基、第2039番のアデニン残基、第2041番のアデニン残基、第2137番のアデニン残基、第2140番のアデニン残基、および第2143番のアデニン残基からなる群から選択される少なくとも1つヌクレオチド残基を保持してなる、ポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片。
(e)配列番号3で表される塩基配列からなるポリヌクレオチドであって、配列番号3における第1896番のグアニン残基を保持してなる、ポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片、
(f)配列番号3で表される塩基配列と同一性が90%以上である塩基配列からなるポリヌクレオチドであって、配列番号3における、第1896番のグアニン残基を保持してなる、ポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片、
(g)配列番号3で表される塩基配列において、1または数個の塩基が置換、欠失、挿入または付加されている塩基配列からなるポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片であって、
配列番号3における第1896番のグアニン残基を保持してなる、ポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片、
(h)配列番号3で表される塩基配列の相補配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件でハイブリダイズするポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片であって、
配列番号3における第1896番のグアニン残基を保持してなる、ポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片。
検出工程
本発明の一実施態様によれば、サバ類の性を識別する方法は、(a)〜(h)のいずれか一つのポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片を含んでなる遺伝子または該遺伝子の発現産物の有無を検出することにより、当該サバの性を識別することができる。上述のように、(a)〜(d)の遺伝子は雄のみに存在し、(e)〜(h)の遺伝子は雌のみに存在することから、かかる遺伝子または該遺伝子の発現産物の有無は、サバ類の正確な雌雄判別の指標となると考えられる。
フォワードJap_F1_F_648:TAGATGTTGTTAACTTGTGT(配列番号5)
リバースJap_F1_R_787:TACGTCTGATCCATGGTCAG(配列番号6)
フォワードJap_F2_F_2022:ACACCATCTCACTAGGAAGA(配列番号7)
リバースJap_F2_R_2156:GAGGAGGAGGTGGCGGTGGT(配列番号8)
フォワードAus_M_F1_1877:GTTTGATGGGGTCAGGTTGA(配列番号9)
リバースAus_M_R1_2031:CTGGAATCTTGATCTATGAG(配列番号10)
本発明においては、後述する実施例にも示されるように、本発明の性識別マーカーを指標にして、サバ類の性を判定することができる。
本発明の別の態様によれば、本発明の方法に用いるための核酸分子が提供される。本発明の好ましい核酸分子は、例えば、サバ類の(a)〜(h)のいずれか一つのポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片含んでなる遺伝子、または該遺伝子のmRNA、もしくはcDNA、あるいはそれらの相補的なポリヌクレオチドに特異的にハイブリダイズしうる、ポリヌクレオチド断片を含んでなるものである。本発明の好ましい一つの態様によれば、本発明の核酸分子はハイブリダイゼーション法におけるプローブとして使用することができる。このようなプローブとして用いられる核酸分子は、当該領域の塩基配列に基づいて当業者が適宜設計することができる。ハイブリダイゼーション法におけるプローブとして用いられる場合の、核酸分子の鎖長は少なくとも10ヌクレオチドであり、好ましくは20〜1000ヌクレオチド、より好ましくは50〜700ヌクレオチド、さらに好ましくは100〜500ヌクレオチドとされる。本発明によるプローブの鎖長は、そのプローブの用途により適宜調整することができる。このような鎖長を有するプローブは、特に夾雑物を含む核酸試料を用いてハイブリダイゼーション法を実施する上で好ましいものである。
本発明の好ましいプライマーペアは、本発明のポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片の一部または全部の領域を核酸増幅法において増幅しうるものである。このような核酸増幅法に用いるためのプライマーペアは、当該領域の塩基配列に基づいて当業者が適宜設計することができる。核酸増幅法を用いる場合の、プライマーの鎖長は15〜100ヌクレオチド、より好ましくは少なくとも17ヌクレオチド、さらに好ましくは少なくとも18ヌクレオチド、さらに好ましくは18〜50ヌクレオチド、さらに特に好ましくは18〜40ヌクレオチドとされる。このような鎖長を有するプライマーは、特に夾雑物を含む核酸試料を用いて核酸増幅法を実施する上で好ましいものである。
本発明において、上記(a)〜(h)のいずれか一つのポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片を含んでなる遺伝子または該遺伝子の発現産物を含んでなるサバ類の性識別マーカーを指標としたサバ類の性の識別法を実施するために必要な試薬をまとめてキットとすることができる。したがって、一つの実施態様によれば、本発明のキットは、上記(a)〜(h)のいずれか一つのポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片を含んでなる遺伝子または該遺伝子の発現産物を含んでなるサバ類の性識別マーカーを検出しうる試薬を含んでなるものである。
また、本発明の一実施態様によれば、上記(a)〜(h)のいずれか一つのポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片を含んでなる遺伝子または該遺伝子の発現産物をサバ類の性識別マーカーとして使用することができる。したがって、本発明の別の実施態様によれば、サバ類の性の識別用マーカーとしての、上記(a)〜(h)のいずれか一つのポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片を含んでなる遺伝子または該遺伝子の発現産物の使用が提供される。
天然マサバ(Scomber japonicus:雄30尾、雌30尾)、天然ゴマサバ(Scomber australasicus:雄30尾、雌30尾)の各固体のヒレからDNAを抽出し、DNAシークエンサー(イルミナMiSeq(商標)システム、イルミナ社−リード数:150塩基×2)を用いてゲノム解析を行った。取得データ量は以下の通りであった。
図1および図2は、マサバ(雌ヘテロ型)およびゴマサバ(雄ヘテロ型)に関して、性特異的SNP探索により得られたM/Ffst(雌雄のマッピングデータ間での差:ピークがある箇所は雄または雌で特異的な箇所を示す)、雄特異的SNP、雌特異的SNPおよびM/F coverage(マッピングの被覆率:全体的に情報がカバーされていることが示されている)情報を同心円状に配置した模式図である。特に図2中の四角で囲った枠内に矢印で示す通り、マサバ(雌ヘテロ型)では雌のみに特異的に発現する複数のSNPの発現が確認され、ゴマサバ(雄ヘテロ型)についても雄のみに特異的に発現するSNPが確認された。
ゴマサバ(雄ヘテロ型)について、チロシン−タンパク質キナーゼPRAG1ゲノム(NW_019175644)について、以下の雄遺伝子に特異的に発現するSNP変異が見出された。
プライマーの製造
マサバのSNPの検出のため、図4に示される通り、上記表2におけるSNP 652:C−t、665:G−t、667:G−tおよび768:G−cの検出用プライマーを以下の通り設計した。
リバースJap_F1_R_787:TACGTCTGATCCATGGTCAG(配列番号6)
リバースJap_F2_R_2156:GAGGAGGAGGTGGCGGTGGT(配列番号8)
リバースAus_M_R1_2031:CTGGAATCTTGATCTATGAG(配列番号10)
マサバ(Scomber japonicus)については、雌のみにSNP 652:C−t、665:G−t、667:G−tおよび768:G−cに対応するバンドJap_F1と、SNP 2039:C−a、2041:G−a、2137:G−a、2140:T−a、2143:C−gに対応するJap_F2が検出された。
北海道、新潟、鹿児島、大分および千葉に生息していたマサバの野生個体集団(雄66尾、雌72尾)について、試験例2と同様の手法により、プライマーJap_F1_F_648フォワード:TAGATGTTGTTAACTTGTGT(配列番号3)とプライマーJap_F1_R_787リバース:TACGTCTGATCCATGGTCAG(配列番号4)のプライマーセットを用いて、PCRによる性別判定を行った。また、同時に、カニュレーションにより卵巣の有無を確認することにより性別を確認した。
以上の結果から、野生個体集団でも、SNPの発現に基づき、雄雌の判別が可能であることが示された。
Claims (14)
- 以下の(a)〜(h)のいずれか一つのポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片を含んでなる、遺伝子:
(a)配列番号2で表される塩基配列からなるポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片であって、配列番号2における、第652番のチミン残基、第665番のチミン残基、第667番のチミン残基、第768番のシトシン残基、第2039番のアデニン残基、第2039番のアデニン残基、第2041番のアデニン残基、第2137番のアデニン残基、第2140番のアデニン残基、および第2143番のアデニン残基からなる群から選択される少なくとも1つヌクレオチド残基を保持してなる、ポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片、
(b)配列番号2で表される塩基配列と同一性が90%以上である塩基配列からなるポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片であって、
配列番号2における、第652番のチミン残基、第665番のチミン残基、第667番のチミン残基、第768番のシトシン残基、第2039番のアデニン残基、第2039番のアデニン残基、第2041番のアデニン残基、第2137番のアデニン残基、第2140番のアデニン残基、および第2143番のアデニン残基からなる群から選択される少なくとも1つヌクレオチド残基を保持してなる、ポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片、
(c)配列番号2で表される塩基配列において、1または数個の塩基が置換、欠失または付加されている塩基配列からなるポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片であって
配列番号2における、第652番のチミン残基、第665番のチミン残基、第667番のチミン残基、第768番のシトシン残基、第2039番のアデニン残基、第2039番のアデニン残基、第2041番のアデニン残基、第2137番のアデニン残基、第2140番のアデニン残基、および第2143番のアデニン残基からなる群から選択される少なくとも1つヌクレオチド残基を保持してなる、ポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片、
(d)配列番号2で表される塩基配列の相補配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件でハイブリダイズするポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片であって、
配列番号2における、第652番のチミン残基、第665番のチミン残基、第667番のチミン残基、第768番のシトシン残基、第2039番のアデニン残基、第2039番のアデニン残基、第2041番のアデニン残基、第2137番のアデニン残基、第2140番のアデニン残基、および第2143番のアデニン残基からなる群から選択される少なくとも1つヌクレオチド残基を保持してなる、ポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片、
(e)配列番号3で表される塩基配列からなるポリヌクレオチドであって、配列番号3における第1896番のグアニン残基を保持してなる、ポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片、
(f)配列番号3で表される塩基配列と同一性が90%以上である塩基配列からなるポリヌクレオチドであって、配列番号3における、第1896番のグアニン残基を保持してなる、ポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片、
(g)配列番号3で表される塩基配列において、1または数個の塩基が置換、欠失、挿入または付加されている塩基配列からなるポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片であって、
配列番号3における第1896番のグアニン残基を保持してなる、ポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片、
(h)配列番号3で表される塩基配列の相補配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件でハイブリダイズするポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片であって、
配列番号3における第1896番のグアニン残基を保持してなる、ポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片。 - サバ類の性識別活性を有する、請求項1に記載の遺伝子。
- 前記ポリヌクレオチド断片の鎖長が、100〜200残基である、請求項1または2に記載の遺伝子。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載の遺伝子または該遺伝子の発現産物を含んでなる、サバ類の性識別マーカー。
- 前記遺伝子の発現産物が、該遺伝子のmRNA、または該遺伝子がコードするタンパク質である、請求項4に記載の性識別マーカー。
- 被検体サバ類から得られた試料において、請求項1〜3のいずれか一項に記載の遺伝子または該遺伝子の発現産物を検出する工程を含んでなる、サバ類の性を識別する方法。
- 前記(a)〜(d)のいずれか一つのポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片を含んでなる遺伝子または該遺伝子の発現産物を検出する場合、サバ類の性を雌と判定する、請求項6に記載の方法。
- 前記(e)〜(h)のいずれか一つのポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片を含んでなる遺伝子または該遺伝子の発現産物を検出する場合、サバ類の性を雄と判定する、請求項6または7に記載の方法。
- 前記検出工程が、請求項1〜3のいずれか一項に記載の遺伝子またはその相補的な遺伝子を核酸増幅法により増幅することを含んでなる、請求項6〜8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記試料が、鰭、血液、粘液、うろこ、および表皮からなる群から選択される組織由来の試料である、請求項6〜9のいずれか一項に記載の方法。
- サバ類が、マサバ(Scomber japonicus)またはゴマサバ(Scomber australasicus)である、請求項6〜10のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項6〜11のいずれか一項に記載の方法に用いるための核酸分子であって、
請求項1に記載の遺伝子、または該遺伝子のmRNA、もしくはcDNAを含むポリヌクレオチド、あるいはそれらに相補的なポリヌクレオチドに特異的にハイブリダイズしうる、核酸分子。 - 請求項6〜11のいずれか一項に記載の方法に用いるためのプライマーペアであって、
請求項1に記載の遺伝子、または該遺伝子のmRNA、もしくはcDNAを含むポリヌクレオチドまたはそのヌクレオチド断片、あるいはそれらの相補的なポリヌクレオチドに特異的にハイブリダイズしうる、プライマーペア。 - 請求項12に記載の核酸分子および/または請求項13に記載のプライマーペアを含んでなる、サバ類の性の識別用キット。
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