JP6483220B2 - 豚の肉質形質判断用遺伝子マーカー及びその利用 - Google Patents

豚の肉質形質判断用遺伝子マーカー及びその利用 Download PDF

Info

Publication number
JP6483220B2
JP6483220B2 JP2017214510A JP2017214510A JP6483220B2 JP 6483220 B2 JP6483220 B2 JP 6483220B2 JP 2017214510 A JP2017214510 A JP 2017214510A JP 2017214510 A JP2017214510 A JP 2017214510A JP 6483220 B2 JP6483220 B2 JP 6483220B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polynucleotide
gene
pigs
meat quality
pig
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017214510A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018078889A (ja
Inventor
インチョル チョ
インチョル チョ
ヒボク パク
ヒボク パク
チョンウン イ
チョンウン イ
ジンソプ アン
ジンソプ アン
サンヒュン ハン
サンヒュン ハン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology KRIBB
Original Assignee
Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology KRIBB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology KRIBB filed Critical Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology KRIBB
Publication of JP2018078889A publication Critical patent/JP2018078889A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6483220B2 publication Critical patent/JP6483220B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K67/00Rearing or breeding animals, not otherwise provided for; New or modified breeds of animals
    • A01K67/02Breeding vertebrates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6813Hybridisation assays
    • C12Q1/6827Hybridisation assays for detection of mutation or polymorphism
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6888Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16BBIOINFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR GENETIC OR PROTEIN-RELATED DATA PROCESSING IN COMPUTATIONAL MOLECULAR BIOLOGY
    • G16B20/00ICT specially adapted for functional genomics or proteomics, e.g. genotype-phenotype associations
    • G16B20/20Allele or variant detection, e.g. single nucleotide polymorphism [SNP] detection
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K2227/00Animals characterised by species
    • A01K2227/10Mammal
    • A01K2227/108Swine
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/124Animal traits, i.e. production traits, including athletic performance or the like
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/156Polymorphic or mutational markers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/166Oligonucleotides used as internal standards, controls or normalisation probes
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16BBIOINFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR GENETIC OR PROTEIN-RELATED DATA PROCESSING IN COMPUTATIONAL MOLECULAR BIOLOGY
    • G16B20/00ICT specially adapted for functional genomics or proteomics, e.g. genotype-phenotype associations

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Evolutionary Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Description

本発明は、豚の肉質形質判断用遺伝子マーカー及びその利用に関するもので、具体的には配列番号1で表されるポリヌクレオチドにおいて1524番目〜1527番目の塩基を含む5〜300個の連続した塩基で構成されるポリヌクレオチドまたはこれに相補的なポリヌクレオチドを含む、豚の肉質形質判断用遺伝子マーカー組成物、前記遺伝子マーカーを検出することができる製剤を含む、豚の肉質形質判断用組成物及び韓国土種豚の判別用組成物、キット、マイクロアレイ、豚の肉質形質を判断する方法及び韓国土種豚を判別する方法に関する。
豚は約200余種の品種が存在し、その中でヨーロッパの品種が約33%、アジア品種は約30%存在すると一般的に知られている。これらの豚品種は毛色、サイズ、体型などの表現型の違いを通じて簡便に識別されるが、赤身の場合は、時間の経過に応じて色度、保水力、せん断力などが異なるため、一般人だけでなく専門家のレベルでも豚肉を介して肉眼で品種を区別するのは難しい点があった。
最近、豚肉の品質を向上するための努力が多くなされている。豚を一定の規格で飼育したり、科学的なシステムを介して管理し、そこから得られた土種豚の豚肉をブランド化しており、すでに様々なブランドの豚肉が商業的に販売されている。
これらの研究の一環として、様々なDNA分析手法を用いて豚肉の品種を判別する方法を開発及び発展させようとする方向に活発な研究が行われている。例えば、特許文献1には、豚の一日当増体量、背中脂肪厚さ、肉質形質に関連する特異DNAマーカーを利用して、豚の形質が優れた豚を選抜することができる遺伝子検定方法が開示されており、特許文献2には、豚の筋細胞分化に関与することが知られているミオゲニン遺伝子の5’プロモーター部位の単一塩基配列の違いによる変異(SNP)を利用した豚筋細胞数の増加確認用DNA標識因子が開示されている。しかし、それでも豚の肉質形質レベルを正確に判断するための方法は開発されていない状態であり、また、MYH3遺伝子を利用して、豚の肉質形質レベルを判断する方法は開発されていない。
このような背景の下、本発明者らは、遺伝形質を通じて豚肉の品質を判断することができる方法を開発するために鋭意研究努力した結果、MYH3遺伝子が豚の肉質形質を決定する遺伝子であることを究明し、これを利用すれば、遺伝的に決定される豚の肉質形質を簡便に判断することができることを確認することにより、本発明を完成した。
韓国公開特許公報第10-2004-0039059号 韓国公開特許公報第10-2007-0113336号
本発明の一つの目的は、配列番号1で表されるポリヌクレオチドにおいて1524番目〜1527番目の塩基を含む5〜300個の連続した塩基で構成されるポリヌクレオチドまたはこれに相補的なポリヌクレオチドを含む、豚の肉質形質判断用遺伝子マーカー組成物を提供することにある。
本発明の他の一つの目的は、前記遺伝子マーカーを検出することができる製剤を
含む、豚の肉質形質判断用組成物を提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、前記組成物を含む、豚の肉質形質判断用キットを提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、前記遺伝子マーカーを含む、豚の肉質形質判断用DNAマイクロアレイを提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、(a)個体から分離された試料のDNAから請求項1または2に記載の遺伝子マーカーを増幅させる段階;及び(b)前記(a)段階の増幅産物の塩基を決定する段階を含む、豚の肉質形質を判断する方法を提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、前記遺伝子マーカーを検出することができる製剤を含む、韓国土種豚の判別用組成物を提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、(a)個体から分離された試料のDNAから請求項1または2に記載の遺伝子マーカーを増幅させる段階;及び(b)前記(a)段階の増幅産物の塩基を決定する段階を含む、韓国土種豚の判別方法を提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明の一つの態様は、配列番号1で表されるポリヌクレオチドにおいて1524番目〜1527番目の塩基を含む5〜300個の連続した塩基で構成されるポリヌクレオチドまたはこれに相補的なポリヌクレオチドを含む、豚の肉質形質判断用遺伝子マーカー組成物を提供する。
本発明では、MYH3遺伝子によって豚の筋内脂肪含量及び赤色度の肉質形質が決定されることを確認し、肉質形質が優れた在来種と優れない外来種間には前記遺伝子に変異が存在するため、前記変異を含む遺伝子マーカーを検出することにより、豚の肉質形質を判断することができるだけでなく、外来豚と韓国在来種豚を区別することができることを確認して、本発明を完成した。
本発明の用語、「遺伝子マーカー」は、遺伝子座位の突然変異または変形によってできた多様性を識別するために使用される短いDNA配列を意味する。
本発明の目的上、前記遺伝子マーカーは、豚の品種間に塩基変異が示される遺伝子を意味してもよい。
本発明の用語、「配列番号1で表されるポリヌクレオチド」は、MYH3遺伝子
を意味する。前記用語、「MYH3遺伝子」は、動物の筋肉を構成するミオシンに含まれる重鎖タンパク質の一つであるミオシン重鎖3(myosin heavy chain 3)をコードする遺伝子を意味し、この塩基配列はNCBIのGenBankなど公知のデータベースから得ることができる(GenBank Accession No. KX549312)。具体的な例として、前記遺伝子は豚から由来した遺伝子であってもよいが、これに限定されるものではない。
本発明の遺伝子マーカーは、これに限定されないが、配列番号1で表されるポリヌクレオチドにおいて1524番目〜1527番目の塩基を含む、ACGTの連続した塩基であってもよい。
また、前記遺伝子マーカーは、これに限定されないが、前記塩基を含む5〜300個、具体的に5〜280個、さらに具体的に5〜260個の連続した塩基で構成されるポリヌクレオチドまたはこれに相補的なポリヌクレオチドを含むことができるが、これに限定されるものではない。
本発明の用語、「肉質形質」は、豚から得られた骨を除いた屠畜物の状態を示す様々な表現形質を意味するが、前記表現形質は、特にこれに制限されないが、筋内脂肪含量、肉色、保水力、せん断力などであってもよく、さらに具体的に筋内脂肪含量または肉色であってもよい。筋内脂肪含量は、筋肉内に含まれた脂肪の含量、肉色は、肉眼で判断される肉の色、保水力は、畜肉が水分を保持する能力、せん断力は、肉を裂くときの固い程度であって、筋内脂肪含量は高いほど、肉色は赤色を示すほど、保水力及びせん断力は低いほど肉質の品質が高いものと判断することができる。
本発明で、前記マーカーが検出される場合、検出されない場合と対比するとき、筋内脂肪含量は高く、肉色は赤色度が増加したと判断することができる。
本発明の具体的な一実施例では、済州在来豚とランドレース(landrace)またはデュロック(duroc)豚を交配して得られた子孫を対象に、豚の肉質形質についてQTL解析及びLALD(Linkage and linkage disequilibrium)マッピングを行った結果、豚の肉質形質に関与する遺伝子は、12番染色体に存在するMYH3遺伝子であることを確認した(図2〜4)。
また、MYH3遺伝子の遺伝型を分析した結果、肉質が良くない外来種であるランドレースと肉質が良い在来種である済州在来豚の間で塩基変異(QTN: i.e., MYH3-1805_-1810delGGACTG)が存在することを確認しており(図11)、HpyCH4IV制限酵素を用いて前記原因塩基変異を切断した結果、両豚の遺伝子切断様相が異なることを確認した(図12)。
これは、本発明の遺伝子マーカーは、外来豚と在来豚の判別だけでなく、種の区別による肉質形質も判断することができることを示唆しているものである。したがって、本発明の遺伝子マーカーを利用すれば、肉質形質のレベルを正確に判断することができると期待され、前記遺伝子マーカーは、本発明者らによって初めて究明されたものである。
もう一つの態様は、前記遺伝子マーカーを検出することができる製剤を含む、豚の肉質形質判断用組成物を提供する。
本発明の用語、「遺伝子マーカーを検出することができる製剤」は、本発明の遺伝子マーカーに特異的に結合して認識したり、前記遺伝子マーカーを増幅させることができる製剤として、具体的な例として、前記遺伝子マーカーに特異的に結合するプライマーまたはプローブであってもよい。
本発明の用語、「プローブ」(probe)は、mRNAと特異的結合をすることができる、短い場合は数塩基から長い場合は数百塩基に対応するRNAまたはDNAなどのラベルリング(labeling)されている核酸断片を意味する。プローブは、オリゴヌクレオチド(oligonucleotide)プローブ、単一鎖DNA(single stranded DNA)プローブ、二重鎖DNA(double stranded DNA)プローブ、RNAプローブなどの形態で製作されることができる。
本発明で、遺伝子マーカーに結合及び認識するプローブは、遺伝子マーカーを含むポリヌクレオチド配列に対して相補的な配列を含み、これに限定されないがDNA、RNA、またはDNA-RNAハイブリッド(hybrid)形態であってもよい。また、肉眼で認識可能にするために、プローブの5’または3’末端に蛍光標識因子、放射線標識因子などを追加で取り付けてもよい。
本発明の用語、「プライマー」とは、短い自由3’末端水酸基(free 3'hydroxyl group)を有する塩基配列であり、相補的なテンプレート(template)と塩基対(base pair)を形成することができ、鋳型鎖のコピーのための出発点としての機能をする短い配列を意味する。本発明で、遺伝子マーカーの増幅に使用されるプライマーは、適切なバッファー中の適切な条件(例えば、4つの異なるヌクレオシドトリホスフェイト及びDNA、RNAポリメラーゼまたは逆転写酵素のような重合剤)及び適切な温度下で鋳型-指示DNA合成の開始点として作用することができる一本鎖オリゴヌクレオチドになることができるが、前記プライマーの適切な長さは、使用目的に応じて異なってもよい。前記プライマー配列は、前記遺伝子マーカーを含むポリヌクレオチドまたはこの相補的なポリヌクレオチドと完全に相補的である必要はなく、混成化する程度に十分相補的であれば使用可能である。
さらに、プライマーは変形させることができるが、具体的な例として、メチル化、キャップ化、ヌクレオチドの置換またはヌクレオチド間の変形、例えば、荷電されてない連結体(例:メチルホスホネート、ホスホトリエステル、ホスホラミデート、カーバメートなど)または荷電された連結体(例:ホスホロチオエート、ホスホロジチオエートなど)への変形がありうる。
本発明では、前記プライマーは、配列番号65及び66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もよいが、これに限定されるものではない。
本発明の具体的な一実施例では、配列番号65及び66のプライマーを用いて外来豚と在来豚の間に存在する塩基の変異部分を増幅した後、HpyCH4IV制限酵素で前記塩基変異の塩基配列の中から「ACGT」の部分を切断して切断様相を確認した結果、肉質が良くない外来種であるランドレースと肉質が良い在来種である済州在来豚の制限酵素切断様相が明確に区別されることを確認した(図12)。
これは、本発明の豚の肉質形質判断用組成物は、外来豚と在来豚の判断だけではなく、種の区別による肉質形質を判断するのに有用に使用することができることを示唆するものである。
もう一つの態様は、前記組成物を含む豚の肉質形質判断用キットを提供する。
本発明のキットは、本発明の遺伝子マーカーを増幅することにより確認するか、前記遺伝子マーカーのmRNA発現レベルを確認することにより、豚の肉質形質レベルを判断することができる。具体的な例として、前記キットは、RT-PCRキットまたはDNAチップキットであってもよいが、これに制限されるものではない。
さらに具体的な例として、前記キットは、RT-PCRを実行するために必要な必須要素を含むキットであってもよい。例えば、RT-PCRキットは、前記遺伝子マーカーに対する特異的なそれぞれのプライマーの他、テストチューブまたは他の適切な容器、反応緩衝液(pH及びマグネシウム濃度は多様)、ジオキシヌクレオチド(dNTPs)、ジジオキシヌクレオチド(ddNTPs)、Taqポリメラーゼ及び逆転写酵素のような酵素、DNase、RNAse抑制剤、DEPC水(DEPC-water)、滅菌水などを含んでもよい。。また、定量対照群として使用される遺伝子に特異的なプライマー対を含んでもよい。
別の具体的な例として、本発明のキットはDNAチップを実行するために必要な
必須要素を含むDNAチップキットであってもよい。
本発明の用語、「DNAチップ」は、数十万個のDNAの各塩基を一度に確認することができるDNAマイクロアレイのいずれかを意味する。前記DNAチップキットは、一般的に平らな固体支持板、典型的には顕微鏡用スライドより大きくないガラス表面に核酸種を格子状配列(gridded array)に付着したもので、チップ表面に核酸が一定に配列され、DNAチップ上の核酸とチップ表面に処理された溶液に含まれた相補的な核酸の間に多重の混成化(hybridization)反応が起き、大量の並列分析を可能にするツールである。
本発明のもう一つの態様は、前記の遺伝子マーカーを含む、豚の肉質形質判断用マイクロアレイを提供する。
前記マイクロアレイは、DNAまたはRNAポリヌクレオチドを含むものであってもよい。前記マイクロアレイは、プローブポリヌクレオチドに本発明のポリヌクレオチドを含むことを除いては、 通常のマイクロアレイからなってもよい。
プローブポリヌクレオチドを基板上に固定化してマイクロアレイを製造する方法は、当業界によく知られている。前記プローブポリヌクレオチドは、混成化することができるポリヌクレオチドを意味するもので、核酸の相補鎖に配列特異的に結合することができるオリゴヌクレオチドを意味する。本発明のプローブは、対立遺伝子特異的プローブとして、同じ種の二つの構成員から由来した核酸断片中に多形成部位が存在して、一構成員から由来したDNA断片は混成化するが、他の構成員から由来した断片は、混成化しない。この場合、混成化条件は対立遺伝子間の混成化強度において有意な差を示し、対立遺伝子のいずれかのみ混成化するように十分厳格でなければならない。これにより、他の対立遺伝子形態間で良い混成化の違いを誘発することができる。本発明の前記プローブは、対立遺伝子を検出して豚の肉質形質判断方法などに使用することができる。前記識別方法には、サザンブロットなどの核酸の混成化に基づく検出方法が含まれており、DNAチップを利用した方法でDNAチップの基板に予め結合された形態で提供されてもよい。前記混成化とは、厳しい条件、例えば、1M以下の塩濃度及び25℃以上の温度下で行われてもよい。
本発明の豚の肉質形質レベルの判断と関連付けられたプローブポリヌクレオチドを基板上に固定化する過程もまた、このような従来技術を使用して容易に行うことができる。また、マイクロアレイ上での核酸の混成化及び混成化結果の検出は、当業界でよく知られている。前記検出は、例えば、核酸試料を蛍光物質、例えば、Cy3及びCy5のような物質を含む検出可能な信号を発生させることができる標識物質で標識した後、マイクロアレイ上で混成化して前記標識物質から発生する信号を検出することにより、混成化結果を検出することができる。
もう一つの態様は、(a)個体から分離された試料のDNAから前記遺伝子マーカーを増幅させる段階;及び(b)前記(a)段階の増幅産物の塩基を決定する段階を含む、豚の肉質形質を判断する方法を提供する。
本発明では、前記(b)段階の増幅産物にACGTの連続した塩基が含まれた場合、豚の肉質形質が外来豚のものより優れると判断する(c)段階をさらに含むことができる。
本発明の用語、「個体」は、肉質形質レベルを確認しようとする対象である豚を意味し、前記豚から得られた検体を用いて、前記遺伝子マーカーに含まれた遺伝子型を分析することにより、前記豚の肉質形質を判断することができる。前記検体には毛、尿、血液、各種体液、分離された組織、分離された細胞または唾液のような試料などがなってもよいが、前記遺伝子を検出することができる限り、これに特に制限されない。
本発明の用語、「外来豚」は、韓国土種豚に反対する概念で、韓国以外の国から持ち込んだ豚の品種を意味する。一般的に、外来豚は韓国在来豚に比べて病気に弱く、筋内脂肪、多汁性、柔度などの肉質特性が良くないと知られている。具体的な例として、バークシャー(berkshire)種、ヨークシャー(yorkshire)種、デュロックジャージー(duroc jersey)種、ハンプシャー(hampshire)種、ランドレース(landrace)種などがあり、本発明の目的上、前記外来豚は外来豚と交雑されたすべての品種を意味することができる。
本発明で、前記(a)段階のDNAから本発明の遺伝子マーカーを増幅する段階は、当業者に知られているあらゆる方法が使用可能である。具体的な例として、PCR、リガーゼ連鎖反応(LCR)、転写増幅(transcription amplification)、自己維持配列複製、核酸に基づく配列増幅(NASBA)などが使用されてもよいが、これに制限されるものではない。
また、前記(b)段階の増幅産物に含まれた遺伝子マーカーの塩基を決定する段階も当業者に知られているあらゆる方法でも使用可能である。具体的な例として、シーケンシング、ミニシーケンシング、対立遺伝子特異的PCR(allele specific PCR)、ダイナミック対立遺伝子混成化(dynamic allele-specifichybridization; DASH)、PCR延長分析(例えば、単一塩基延長(single base extension; SBE)、PCR-SSCP、PCR-RFLP分析またはTaqMan法、SNPlexプラットフォーム(Applied Biosystems)、質量分析法(例えば、SequenomのMassARRAYシステム)、Bio-Plexシステム(BioRad)、制限酵素切断法などを利用して行うことができるが、前記増幅産物に含まれたACGTの連続した塩基を検出することができる限り、これに制限されるものではない。
本発明の具体的な一実施例では、配列番号65及び66のプライマーを用いて外来豚と在来豚の間に存在する塩基の変異部分を増幅した後、HpyCH4IV制限酵素で前記増幅された塩基配列の中から「ACGT」の部分を切断して切断様相を確認した結果、肉質が良くない外来種であるランドレースと肉質が良い在来種である済州在来豚の切断様相が明確に区別されることを確認した(図12)。
これは、本発明の豚の肉質形質を判断する方法は、外来豚と在来豚の種を識別することができるのみならず、種の区別による肉質形質も判断することができることを示唆するものである。
もう一つの態様は、前記遺伝子マーカーを検出することができる製剤を含む、韓国土種豚の判別用組成物を提供する。
このとき、前記「遺伝子マーカーを検出することができる製剤」の定義は、前述した通りである。
本発明の用語、「韓国土種豚」は、外来豚に反対となる概念で、伝統的に韓国で飼育された豚の品種を意味する。一般的に、韓国土種豚は外来豚に比べて病気に強く、筋内脂肪、多汁性、柔度などの肉質特性に優れたものとして知られている。具体的な例として、チュクジンチャム豚、江原道のサンウリ在来豚、済州在来黒豚、済州糞豚などのいくつかの名前で呼ばれる済州在来豚などがあり、さらに具体的には、済州在来豚であってもよいが、これらに限定されない。本明細書では、前記韓国土種豚は、「土種豚」、「韓国在来豚」または「在来豚」と混用されて命名されうる。
本発明で、前記マーカーが検出される場合、検出されない場合と対比すると韓国土種豚であると判別することができる。
もう一つの態様は、(a)個体から分離された試料のDNAから請求項1または2に記載の遺伝子マーカーを増幅させる段階;及び(b)前記(a)段階の増幅産物の塩基を決定する段階を含む、韓国土種豚の判別方法を提供する。
本発明では、前記(b)段階の増幅産物にACGTの連続した塩基が含まれている場合、韓国土種豚であると判断する(c)段階をさらに含むことができる。
このとき、前記「個体」及び「韓国土種豚」の定義は、前述した通りである。
本発明で、前記(a)段階のDNAから本発明の遺伝子マーカーを増幅する段階は、当業者に知られているあらゆる方法でも使用可能である。具体的な例として、PCR、リガーゼ連鎖反応(LCR)、転写増幅(transcription amplification)、自己維持配列複製、核酸に基づく配列増幅(NASBA)などが使用されてもよいが、これに限定されるものではない。
また、前記(b)段階の増幅産物に含まれた遺伝子マーカーの塩基を決定する段階も当業者に知られているあらゆる方法でも使用可能である。具体的な例として、シーケンシング、ミニシーケンシング、対立遺伝子特異的PCR(allele specific PCR)、ダイナミック対立遺伝子混成化(dynamic allele-specifichybridization; DASH)、PCR延長分析(例えば、単一塩基延長(single base extension; SBE)、PCR-SSCP、PCR-RFLP分析またはTaqMan法、SNPlexプラットフォーム(Applied Biosystems)、質量分析法(例えば、SequenomのMassARRAYシステム)、Bio-Plexシステム(BioRad)、制限酵素切断法などを利用して行うことができるが、前記増幅産物に含まれたACGTの連続した塩基を検出することができる限り、これに制限されるものではない。
本発明の具体的な一実施例では、配列番号65及び66のプライマーを用いて外来豚と在来豚間に存在する塩基の変異部分を増幅した後、HpyCH4IV制限酵素で前記増幅された塩基配列の中で「ACGT」の部分を切断して切断様相を確認した結果、肉質が良くない外来種であるランドレースと肉質が良い在来種である済州在来豚の切断様相が明確に区別されることを確認した(図12)。
これは、本発明の豚の肉質形質を判断する方法は、外来豚と在来豚の種を識別することができることを示唆するものである。
本発明の遺伝子マーカーは、豚の肉質形質を判断する特異的なマーカーとして、肉眼で区別されない豚の肉質形質の客観的な評価だけでなく、外来豚と韓国土種豚を判別することができる手段として使用されるため、豚肉の流通秩序の確立に寄与することができるだろう。
導入種であるランドレース(a)と在来種である済州在来豚(b)の外観とロース写真を比較したイメージである。 肉質形質決定遺伝子のQTL(quantitative trait locus)領域確認によるLDLA(linkage-linkage disequilibrium analysis)の結果を示すグラフである。aは、済州在来豚とランドレース豚を交配して得られた子孫(LK畜群)、bは済州在来豚とデュロック豚を交配して得られた子孫(DK畜群)に関する。 肉質形質決定遺伝子のQTL領域に存在する遺伝子を示しているLALD マッピング結果である。 QTL領域に存在する遺伝子のmRNA発現量を比較したグラフである。aはロース(最長筋、longissimus)、bは後肢(大腿四頭筋、quadriceps)に関する。 CAGGS-EGFP-Puroベクターの開裂マップを示す。 MYH3遺伝子が組換えされたCAGGS-MYH3-Flag発現ベクターの開裂マップ及び前記ベクター内遺伝子の順序を示す。 MYH3遺伝子が組換えされたベクターで形質転換されたマウスのMYH3遺伝子活性及び発現を示す。aはMYH3遺伝子の転写活性を示すイメージである。P/Cは、陽性対照群(positive control)、赤で示された数字(21、24、26、27、28)は、MYH3遺伝子転写活性を示す形質転換マウス、黒で示された数字(19、20、22、23、25)は、形質転換はされたが、MYH3遺伝子の転写活性がないマウスを意味する。bはMYH3遺伝子のタンパク質発現量を分析したウエスタンブロットの結果を示すイメージである。 豚MYH3遺伝子が挿入された形質転換マウスの姿である。 野生型マウス(WT)及び形質転換マウス(TG)の後肢筋肉外観(a)及び筋肉組織(b、c)の姿を示すイメージである。bは後肢筋肉組織をミオシンATPaseで組織化学染色したイメージであって、赤色の矢印は赤色筋の一種であるType1/oxidative/slow fibers、青色の矢印は白色筋の一種であるType 2a及び青色の三角形は白色筋の一種であるType 2bのType 2/glycolytic/fast fibersを指す。スケールバー(Scale bar)は50μmを意味する。cは後肢筋肉組織をOil Red O染色したイメージである。スケールバーは100μmを意味し、長方形内に存在する領域を拡大して、その下に示した。 豚MYH3遺伝子が挿入された形質転換マウスの筋肉内遺伝子発現パターンを確認した結果を示す。aは筋繊維typeと関連した遺伝子のmRNAとタンパク質発現をqRT-PCR及びウエスタンブロットを通じて分析した結果を示す。 4ヵ月齢の野生型マウス(n = 3)と形質転換マウス(n = 5)を用いた。bは後肢筋肉のslow-type(左)及びfast-type(右)筋肉に関連した遺伝子のmRNA発現量をqRT-PCRを使用して分析した結果を示す。4ヵ月齢の野生型マウス(n = 3)と形質転換マウス(n = 4)を用いた。結果値は、独立的な3回の実験を通じて得たもので、これを平均±SEMで示した(*P<0.05、**P<0.01)。cは後肢筋肉をヘマトキシリン及びエオシンで染色した結果を示す。矢印は、筋周膜(perimysium)、三角形は筋内膜(endomysium)を指す。dは脂肪分化遺伝子のmRNA発現量をqRT-PCRを使用して分析した結果を示す。 豚MYH3遺伝子の構造及びQTN(quantitative trait nucleotide)を示すイメージである。 肉質に影響を与える原因塩基変異をHpyCH4IV制限酵素を用いて切断したパターンを示すイメージである。LANDRACE品種(q/q)から由来した1/1は非切断型、ランドレースと済州在来豚の交配品種(q/Q)から由来し1/2は切断型、済州在来豚の品種(Q/Q)から由来した2/2は切断型を示す。
以下、本発明を実施例を通じてより詳細に説明する。しかし、これらの実施例は、本発明を例示的に説明するためのもので、本発明の範囲がこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例1.豚の肉質形質肉眼比較
済州在来黒豚とランドレース豚の肉質形質(筋内脂肪含量及び赤身肉)を比較するために、ロースの形状を分析した。
その結果、図1に示すように、導入種であるランドレースのロース肉は白色でありながら薄いが、済州在来豚のロース肉は黒毛色でありながら赤身肉であり、特にマーブリング沈着が優れていることを確認した。
前記結果を通じて、済州在来豚はランドレースに比べて肉質が優れていることが分かった。
実施例2.豚の肉質形質量的特性座(quantitative trait locus; QTL)分析
実施例2-1.肉質遺伝子のQTL領域確認
豚の肉質形質を決定する遺伝子を究明するために、済州在来豚とランドレースの豚を交配して得られた子孫(LK畜群)、及び済州在来豚とデュロック豚を交配して得られた子孫(DK畜群)を対象に、豚の肉質形質(赤色度(a*)、筋内脂肪含量(IMF))についての量的特性座(quantitative trait locus; QTL)分析を行なった。
その結果、図2のaに示すように、LK畜群で垂直の点線は、12番染色体の661kbの領域上に位置することを確認しており、また、図2のbに示すように、KD畜群でも垂直の点線は、12番染色体の661kbの領域上に位置することを確認した。
前記結果を通じ、赤身肉(赤色度)と筋内脂肪含量を決定する遺伝子は、豚の品種に関係なく、同じ場所に存在することを確認し、これは12番染色体の661kbの領域内に存在することが分かった。
実施例2-2.豚の肉質形質遺伝子究明
前記実施例2-1を介して豚の肉質形質を決定する遺伝子は、12番染色体の661kbの領域内に存在することを確認したことにより、前記領域内に存在する遺伝子をLALDマッピング により確認した。
その結果、図3に示すように、MYH3、MYH1、MYH2、MYH13、ADPRM、SCO1、TMEM220、ENSSSCG00000029441、ENSSSCG00000018006の9つの遺伝子が前記肉質形質遺伝子領域内に存在することを確認した。
実施例2-3.豚の肉質形質関連遺伝子の選抜
前記実施例2-2を介して肉質形質を決定する9つの遺伝子を確認することにより、前記遺伝子の中でも肉質形質の決定に最も関連性の高い遺伝子を選抜しようとした。
ランドレース(LANDRACE)と在来豚(KNP)のロース(最長筋、longissimus)及び後肢(大腿四頭筋、quadriceps)において、前記9つの遺伝子の相対的なmRNA発現量を分析した。
具体的には、在来豚(KNP)とランドレースからロースと後肢を筋肉組織を採取し、Trizol試薬(Ambion)を用いてRNAを分離した。各組織別RNA濃度を5μgに同一に合わせた後、TOPscript cDNA合成キット(Enzynomics)を利用してcDNA(complement DNA)を合成した。以後、各組織別cDNAを用いてqRT-PCR実験を行った。qRT-PCR実験は、95℃で20秒、60℃で20秒、72℃で20秒を40回繰り返し、qRT-PCR実験を行うためにQuatiTect SYBR Green PCRキット(Qiagen)を使用して、Roter-Gene Q thermal cycler(Qiagen)装置を用いてリアルタイムで分析した。合計9つの遺伝子分析のために用いたプライマーは下記の表1に並べた。
その結果、図4のa及びbに示すように、ランドレースに比べて、在来豚のロース及び後肢でMYH3遺伝子のmRNA発現がはるかに高いことを確認した。
前記結果により、MYH3遺伝子が豚の肉質形質の中でも、特に、赤色度と筋内脂肪含量を決定する主要な遺伝子であることが分かった。
実施例3.豚MYH3遺伝子が挿入された形質転換マウスの製作
前記実施例2を介してMYH3遺伝子が豚の肉質形質の中でも、特に、赤色度と筋内脂肪含量を決定する遺伝子であることが究明されることにより、前記遺伝子の生体内(in vivo)活性を確認するために、下記3-1〜3-2に沿った方法で豚MYH3遺伝子が挿入された形質転換マウスを製作し、これを用いた。
実施例3-1.形質転換ベクターの製作
まず、豚MYH3遺伝子が挿入された形質転換マウスを製作しようと、MYH3遺伝子が挿入された組換えCAGGS-MYH3-Flag発現ベクターを製造した。
具体的に、豚のMYH3を過発現するベクターを製作するために、豚MYH3遺伝子のmRNA全体の塩基配列を確認した後、合計4つの部分に分けてDNA断片を、それぞれ人為的に合成した。1番目の断片は1,417bpであって、両側にXbaIとBglII酵素部位を両端断面に追加して人為的合成した。2番目の断片は1,745bpであって、BglIIとSalIを合成し、3番目の断片は1,777bpでSalIとSacIIを合成し、最後の4番目は944bpであって、SacIIとEcoRIで合成した。完成された4つのDNA断片を末端に人為的に結合させた酵素部位を利用して結合(Ligation)させ、最終的に豚MYH3遺伝子の全体mRNAを含む遺伝子断片を完成することができた。
以降過発現ベクターに導入するために、図5に示すようなCAGGS-EGFP-PuroベクターをXbaIとEcoRIで切断した後、先に製作した豚MYH3遺伝子mRNAの全体断片を挿入することにより、最終的に豚MYH3形質転換ベクターの製作を完了した(図6)。
前記ベクターの構造は、図6に示し、ベクターの塩基配列は、配列番号2で表示した。
実施例3-2.形質転換マウスの製作
実施例3-2-1.形質転換マウスの製作方法
前記実施例3-1を介して製作したベクターを用いて形質転換マウスを製作した。
具体的に、C57BL/6nマウスの受精卵を獲得した後、微細注入技法(microinjection)を使用して前記に製作された形質転換ベクターを受精卵の核の中に導入した。
その結果、47匹のF0 founderを確認した。
実施例3-2-2.mRNA発現分析を通じた外来遺伝子導入有無確認
前記実施例3-2-1を介して製作した形質転換マウスにMYH3遺伝子が導入されているかを確認するためには、前記遺伝子のmRNA発現有無を分析した。
具体的には、PCR実験条件は、95℃で30秒、60℃で30秒、72℃で30秒を40回繰り返し、用いたプライマーは下記の表2に並べた。
その結果、図7のaに示すように、MYH3遺伝子が挿入されてmRNAを発現する形質転換マウス(21、24、26、27、28番)を確認できた。
実施例3-2-3.タンパク質発現分析を通じた外来遺伝子導入有無確認
前記実施例3-2-1を介して製作した形質転換マウスにMYH3遺伝子が導入されているかを確認するために、前記遺伝子のタンパク質発現有無を分析した。
具体的には、野生型マウス(WT)と形質転換マウス(TG)の後肢筋肉組織を採取した後、RIPAバッファーにタンパク質分解抑制剤を添加して、超音波粉砕することにより、組織を分解した。以後、低温遠心分離器を介して組織とタンパク質を分離し、上清液でタンパク質を回収した。回収したタンパク質はBSAタンパク質アッセイ試薬(bio-rad)を用いて定量した後、4xタンパク質ローディングバッファー(1x)で100℃で約10分間加熱した。用意されたタンパク質を用いてウエスタンブロットを行うために、SDS-PAGEゲルに約2時間前記タンパク質を泳動した。以降、泳動されたタンパク質をPVDF膜に移した後、5%スキムミルクを利用して、1時間ブロッキングし、実験の目的に合った一次抗体(Anti-Flag M2(F1804、Sigma-Aldrich)及びb-アクチン(#4970、Cell signaling))を添加して、4℃で一晩反応させた。翌日TBST溶液で洗浄した後、二次抗体を2時間反応させた後、ECL試薬を処理し、LAS-300 luminescent image analyzer system(Fujifilm)を用いて、タンパク質に結合した抗体の信号を確認した。実験に使用された二次抗体は、一次抗体に応じて別様使用した。
その結果、図7のbに示すように、形質転換マウスの中でも24番でMYH3遺伝子のタンパク質発現量が最も高いのが確認できた。これにより、形質転換遺伝子のタンパク質の発現度が最も高かった24番マウスを活用して、交配後に繁殖させ、その姿は、図8に示した。
実施例3-3.形質転換マウスの筋肉形態確認
肉質形質決定に関するMYH3遺伝子の機能を確認するために、前記実施例3-2を介して製作した形質転換マウスの肉質形質を調査した。
まず、図9のaに示すように、豚MYH3遺伝子が形質転換されたマウス(右;TG)の後肢筋肉は野生型マウス(左;WT)に比べて、より赤い色を帯びていることを確認できた。
以降、筋肉形態をさらに詳しく確認するために、ATPase染色を行なった。野生型及び形質転換マウスの後肢筋肉を回収して、30%スクロース(sucrose)溶液に一晩処理した後、OCT compoundを利用して、-25℃で10μm大きさに組織切片(tissue-section)した後、4%PEAで1時間固定した。以後、流れる水で10分間の洗浄し、60%イソプロパノール(isopropanol)を利用して洗浄した後、ATPase染色キット(ATPase stain lyopilized powder for histoenzymatic reaction kit、Bio optica社)を利用して、製造社で提示した方法に従って実験を行なった。
その結果、図9のbに示すように、野生型マウス(左;WT)に比べて、前記遺伝子が挿入された形質転換マウス(右;TG)は、後肢筋肉に赤色筋がより多く分布していることを確認した。
さらに、筋肉組織内の脂肪の分布を確認するためにOil Red O染色を行った。具体的には、前記の組織切片を0.3% Oil Red O溶液に1時間反応
させた。
その結果、図9のcに示すように、野生型マウス(左;WT)に比べて、形質転換マウス(右;TG)で染色程度がより強いことを確認することにより、形質転換マウスの後肢筋肉には、脂肪の含量がより多いことが確認できた。
これを総合すれば、MYH3遺伝子は赤色筋を蓄積させて赤色度を向上させ、筋内脂肪含量を蓄積させる原因遺伝子であることが分かった。
実施例3-4.形質転換マウスの筋肉内遺伝子発現パターン確認
実施例3-4-1.白色筋/赤色筋形成遺伝子の発現パターン確認
肉質形質決定に関するMYH3遺伝子の機能を確認するために、前記実施例3-2を介して製作した形質転換マウスの白色筋/赤色筋形成遺伝子の発現パターンを調査した。
具体的には、野生型マウス(WT)と形質転換マウス(TG)の後肢筋肉組織を採取し、前記実施例2-3に係る方法でqRT-PCRを行った。この時用いたプライマーは下記表3に並べた。
また、前記実施例3-2-3に係る方法にウェスタンブロットを行い、この時使用した一次抗体は以下の通りである:抗Flag M2(F1804、Sigma-Aldrich)、MYH7(SC-53089、Santa cruz biotechnology)、MYH4(H00004622-B01P、Abnova)及びb-アクチン(#4970、Cell signaling)。
その結果、図10のaに示すように、野生型マウスに比べて形質転換マウスでは、赤色筋の一種でslow type遺伝子であるMYH7遺伝子のmRNAとタンパク質の発現が急激に増加することを確認した。
また、図10のbに示すように、野生型マウスに比べて形質転換マウスでは、白色筋の一種であるfast type遺伝子(Aldoa、Pvalb、Tnnf3、Tnni2、Tnnc2)は発現量の有意な差がないが、赤色筋の一種であるslow typeに影響を与える遺伝子(ミオグロビン、Tnnt1、Tnni1、Tnnc1)はすべてmRNA発現量が増加することを確認した。
実施例3-4-2.脂肪蓄積パターン及び関連遺伝子の発現パターン確認
また、肉質形質決定に関するMYH3遺伝子の機能を確認するために、前記実施例3-2を介して製作した形質転換マウスの脂肪蓄積パターン及び関連遺伝子の発現パターンを調査した。
まず、脂肪蓄積パターンを確認するために、組織上の形態を確認しようとし、そのため、H&E(Hematoxylin and eosin)染色を行った。野生型マウス(WT)と形質転換マウス(TG)の筋肉組織を利用して、パラフィン包埋(Paraffin embedding)した後、4μmの厚さで組織を切片した。以後、キシレン(xylene)を利用してパラフィンを除去し、100%、95%、75%、50%のアルコールを順番に用いて脱水した後、流水で5分間洗浄した。以後、Myyer'sヘマトキシリン(hematoxylin)溶液に1分間処理した後、流水で20分間洗浄し、エオシン(esoin)に1分間処理した後、脱水及びクリアリング(clearing)過程を実行した後、顕微鏡上で組織の染色状態を確認した。
また、形質転換マウスの筋肉組織で脂肪蓄積遺伝子の発現パターンを確認するために、前記実施例2-3に係る方法にqRT-PCRを行った。この時、用いたプライマーは下記の表4に並べた。
その結果、図10のc及びdに示すように、野生型マウスに比べて形質転換マウスでは、筋細胞間の間隔が大きく、その間に脂肪が沈着されるが、脂肪分化遺伝子の発現も有意に増加することを確認した。
前記結果により、MYH3遺伝子は赤色筋関連遺伝子の発現増加に影響を与えるだけでなく、筋肉内脂肪の形成を向上させる原因遺伝子であることが分かった。
実施例4. MYH3遺伝子の遺伝型分析
MYH3遺伝子の遺伝型を分析するために、豚MYH3遺伝子の転写開始点(transcription start site; TSS)ないし5’-UTR 3kb、及び終止コドン(stop codon)から3’-UTR 1kbまでの塩基配列を解読した。
その結果、図11に示すように、肉質に影響を与えるMYH3遺伝子においてQTN(i.e., MYH3-1805_-1810delGGACTG)を確認した(赤点で表示)。また、ランドレース(LANDLACE)と済州在来豚(KNP)の間に塩基変異が存在し、これはエキソン(exon)3の開始コドン(ATG)から5’-UTRに位置することを確認した。済州在来豚の場合-1805bpから-1810bpの部位が欠損したことを確認し、これは筋肉形成調節因子(myogenesis regulatory factor; MRF)の結合部位であることを確認した。
実施例5. MYH3遺伝子の遺伝型確認を通じた豚の品種判断
前記実施例3を介してランドレース及び済州在来豚のMYH3遺伝子間の塩基変異が存在することを確認したことにより、前記塩基変異を利用して豚の肉質を判断しようとした。
具体的には、プライマー(フォワード:5'-TGG TCT TTC CTA ATT GGT GAC AT-3 '(配列番号65)、リバース:5'-AGT TTT GAG CAA GGC TTT TGT T-3 '(配列番号66))を用いて前記塩基変異を含む部分を増幅した。各豚の血液から分離した100ng/μlのDNAを鋳型とし、10x反応緩衝液、20mM dNTPは、それぞれ200mMの正方向及び逆方向プライマー、1.5unit Taq DNA polymerase(TaKaRa、Japan)に滅菌した脱イオン水を添加して、25μl容量でPCR反応を行った。
PCR増幅は、PTC-200(MJ Research、USA)を利用して、合計30回を実行し、プライマーのアニーリング温度は60℃で行った。増幅産物は、EtBr(ethidium bromide)が含有された2%アガロースゲル上で電気泳動した後、UV下で遺伝子が増幅するか否かを確認した。
以降、HpyCH4IV制限酵素を用いて前記原因塩基変異の塩基配列中で「A▼CGT」の部分を切断した。前記増幅したPCR産物を制限酵素(HpyCH4IV)を利用して切断し、制限酵素反応条件は供給者の指示に従ってPCR増幅産物3μlと10xバッファー1μl、制限酵素0.3μl、DW5.7μlを混合して37℃で一晩反応した。EtBr(ethidium bromide)が含有された2%アガロースゲル上で電気泳動して、制限酵素によるランドレース及び済州在来豚MYH3遺伝子の切断様相を確認した。
その結果、図12に示すように、肉質が良くないランドレース(LANDLACE)豚は、遺伝子が切断されず、250bpで一つのバンドに示されることを確認し(1/1;非切断型)、肉質に優れた済州在来豚(KNP)は、遺伝子が切断されて167及び77bpの2つのバンドに示されることを確認した(2/2;切断型)。また、ランドレースと済州在来豚の交配品種は250と167bpの2つのバンドに示されることを確認した(1/2;切断型)。
前記結果により、豚の肉質形質を決定する遺伝子であるMYH3の変異を確認することにより、外来豚と土種豚を区別することができるだけでなく、それによって豚の肉質を判断することができることを確認した。
以上の説明から、本発明が属する技術分野の当業者は本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更せず、他の具体的な形で実施されうることを理解できるだろう。これに関連し、以上で記述した実施例は、すべての面で例示的なものであり、限定的なものではないと理解するべきである。本発明の範囲は、前記の詳細な説明ではなく、後述する特許請求の範囲の意味及び範囲、そしてその等価概念から導出されるすべての変更または変形された形態が本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

Claims (12)

  1. 豚の肉質形質判断のための、配列番号1で表されるポリヌクレオチドにおいて1524番目〜1527番目の塩基を含む5〜300個の連続した塩基で構成されるポリヌクレオチドまたはこれに相補的なポリヌクレオチドを含む遺伝子マーカーの使用
  2. 前記肉質形質が、豚肉の筋内脂肪含量、肉色、保水力及びせん断力からなる群から選択されるものである、請求項1に記載の使用
  3. 配列番号1で表されるポリヌクレオチドにおいて1524番目〜1527番目の塩基を含む5〜300個の連続した塩基で構成されるポリヌクレオチドまたはこれに相補的なポリヌクレオチドを含む遺伝子マーカーを検出することができる製剤を含む、豚の肉質形質判断用組成物。
  4. 前記製剤が、前記遺伝子マーカーに特異的に結合するプライマーまたはプローブである、請求項3に記載の組成物。
  5. 前記プライマーが、配列番号65及び66で表される塩基配列からなるポリヌクレオチドである、請求項4に記載の組成物。
  6. 請求項3に記載の組成物を含む、豚の肉質形質判断用キット。
  7. 前記キットが、RT-PCRキットまたはDNAチップキットである、請求項6に記載のキット。
  8. (a)個体から分離された試料のDNAから、配列番号1で表されるポリヌクレオチドにおいて1524番目〜1527番目の塩基を含む5〜300個の連続した塩基で構成されるポリヌクレオチドまたはこれに相補的なポリヌクレオチドを含む遺伝子マーカーを増幅させる段階;及び
    (b)前記(a)段階の増幅産物の塩基配列を決定する段階を含む、豚の肉質形質を判断する方法。
  9. 前記増幅産物にACGTの連続した塩基が含まれている場合、豚の肉質形質が外来豚のものより優れると判断する(c)段階をさらに含むものである、請求項に記載の方法。
  10. 配列番号1で表されるポリヌクレオチドにおいて1524番目〜1527番目の塩基を含む5〜300個の連続した塩基で構成されるポリヌクレオチドまたはこれに相補的なポリヌクレオチドを含む遺伝子マーカーを検出することができる製剤を含む、韓国土種豚の判別用組成物。
  11. (a)個体から分離された試料のDNAから、配列番号1で表されるポリヌクレオチドにおいて1524番目〜1527番目の塩基を含む5〜300個の連続した塩基で構成されるポリヌクレオチドまたはこれに相補的なポリヌクレオチドを含む遺伝子マーカーを増幅させる段階;及び
    (b)前記(a)段階の増幅産物の塩基配列を決定する段階を含む、韓国土種豚の判別方法。
  12. 前記増幅産物にACGTの連続した塩基が含まれている場合、韓国土種豚であると判断する(c)段階をさらに含むものである、請求項11に記載の方法。
JP2017214510A 2016-11-15 2017-11-07 豚の肉質形質判断用遺伝子マーカー及びその利用 Active JP6483220B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2016-0152247 2016-11-15
KR1020160152247A KR101941893B1 (ko) 2016-11-15 2016-11-15 돼지의 육질 형질 판단용 유전자 마커 및 이의 이용

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018078889A JP2018078889A (ja) 2018-05-24
JP6483220B2 true JP6483220B2 (ja) 2019-03-13

Family

ID=60269760

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017214510A Active JP6483220B2 (ja) 2016-11-15 2017-11-07 豚の肉質形質判断用遺伝子マーカー及びその利用

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10774381B2 (ja)
EP (1) EP3321379B1 (ja)
JP (1) JP6483220B2 (ja)
KR (1) KR101941893B1 (ja)
CN (1) CN108070662B (ja)
CA (1) CA2984938C (ja)
DK (1) DK3321379T3 (ja)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101941893B1 (ko) 2016-11-15 2019-01-25 대한민국(농촌진흥청장) 돼지의 육질 형질 판단용 유전자 마커 및 이의 이용
KR102081569B1 (ko) * 2018-12-11 2020-02-26 대한민국 돼지 등지방 두께 예측용 snp 마커 조성물
CN110117665B (zh) * 2019-05-15 2020-10-16 华南农业大学 位于猪16号染色体上与猪瘦肉率和眼肌面积相关的snp分子标记及应用
CN110079614B (zh) * 2019-05-23 2021-03-16 华中农业大学 一种与猪肌纤维面积和肌内脂肪含量相关的分子标记、检测方法及其应用
CN110358840B (zh) * 2019-06-06 2023-04-25 佛山科学技术学院 与剩余采食量相关的tpp2基因的snp分子遗传标记
CN110734983B (zh) * 2019-10-08 2022-05-20 南京农业大学 一种与苏淮猪肌内脂肪性状相关的snp标记及检测方法和应用
CN110982908B (zh) * 2019-12-18 2023-03-24 安徽省农业科学院畜牧兽医研究所 一种瘦肉型定远猪品系脂肪沉积及肉质性状分子标记方法
KR102387431B1 (ko) * 2020-06-18 2022-04-15 대한민국 돈육의 단백질 함량 예측용 마커 및 이의 용도
KR102336624B1 (ko) * 2020-06-18 2021-12-09 대한민국(농촌진흥청장) 돈육의 콜라겐 함량 예측용 마커 및 이의용도
CN111705145B (zh) * 2020-07-30 2021-07-13 江西农业大学 一种影响猪个体中鸟嘌呤含量的snp标记
CN112111580B (zh) * 2020-09-08 2022-07-01 中国肉类食品综合研究中心 青峪猪源性成分的鉴别方法
CN117500943A (zh) * 2022-04-22 2024-02-02 中国农业大学 一种用于北京黑猪基因分型的snp分子标记组合、芯片及其制备方法与应用
KR20230173333A (ko) 2022-06-17 2023-12-27 대한민국(농촌진흥청장) 돈육의 육질 판별용 조성물 및 이를 이용한 돈육의 육질 판별 방법
CN115091035B (zh) * 2022-06-30 2023-06-16 中南大学 一种电芯极片生产切割控制系统
CN116138215B (zh) * 2023-04-23 2023-07-04 成都铁骑力士饲料有限公司 一种大体重低背膘厚的川藏黑猪商品猪生产方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1164754C (zh) * 2001-01-18 2004-09-01 上海复旦悦达生物技术有限公司 一种新型dna疫苗载体
KR100532592B1 (ko) 2002-10-30 2005-12-05 진주산업대학교 산학협력단 일당증체량, 등지방두께, 등심단면적이 우수한 돼지 조기선발 분석 기법
MXPA05009489A (es) * 2003-03-11 2005-10-18 Univ Iowa State Res Found Inc Procedimientos para identificacion de atributos geneticos en animales.
WO2005001032A2 (en) * 2003-05-23 2005-01-06 Iowa State University Research Foundation, Inc. Fine mapping of chromosome 17 quantitative trait loci and use of same for marker assisted selection
KR100784166B1 (ko) 2006-05-23 2007-12-10 고려대학교 산학협력단 돼지 근세포수 증가 확인용 dna 표지인자
JP4776037B2 (ja) * 2008-03-12 2011-09-21 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 遺伝情報によりブタ筋肉中脂肪蓄積能力を評価する方法
CN101880663B (zh) * 2010-07-05 2012-05-30 华中农业大学 与猪生产性状相关的分子标记及制备与应用
KR101432164B1 (ko) * 2012-12-31 2014-08-22 대한민국(농촌진흥청장) 돼지의 육질형질 판단용 일배체형 마커 및 이의 용도
KR101418402B1 (ko) * 2012-12-31 2014-07-11 경상대학교산학협력단 돼지의 등심단면적 수준 판단용 snp 마커 및 이의 용도
CN104131069A (zh) * 2014-03-16 2014-11-05 贵州大学 利用基因表达谱筛选动物不同组织差异基因的方法
JP6424027B2 (ja) * 2014-07-02 2018-11-14 公益社団法人農林水産・食品産業技術振興協会 形質との関連解析により開発した、豚の6形質に関連するdnaマーカーとその判別系
CN105112425A (zh) * 2015-10-16 2015-12-02 湖南农业大学 猪肉质性状相关基因Myo6的分子克隆及应用
CN105838795B (zh) * 2016-04-27 2019-08-06 华中农业大学 猪背膘厚与肌内脂肪性状相关基因svep1的分子标记及其应用
KR101770075B1 (ko) * 2016-09-26 2017-08-22 순천대학교 산학협력단 돼지 생산 및 이력 추적 시스템의 도입을 위한 단일염기다형성 마커 선정방법
KR101941893B1 (ko) 2016-11-15 2019-01-25 대한민국(농촌진흥청장) 돼지의 육질 형질 판단용 유전자 마커 및 이의 이용

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180054369A (ko) 2018-05-24
EP3321379A1 (en) 2018-05-16
US20180135123A1 (en) 2018-05-17
US10774381B2 (en) 2020-09-15
JP2018078889A (ja) 2018-05-24
CN108070662A (zh) 2018-05-25
EP3321379B1 (en) 2020-09-16
DK3321379T3 (da) 2020-11-23
KR101941893B1 (ko) 2019-01-25
CA2984938C (en) 2021-03-23
CA2984938A1 (en) 2018-05-15
CN108070662B (zh) 2022-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6483220B2 (ja) 豚の肉質形質判断用遺伝子マーカー及びその利用
KR101432164B1 (ko) 돼지의 육질형질 판단용 일배체형 마커 및 이의 용도
KR101677517B1 (ko) 돼지의 육질형질 수준 및 흑모색 판단용 snp 마커 및 이의 용도
KR101418402B1 (ko) 돼지의 등심단면적 수준 판단용 snp 마커 및 이의 용도
KR101751932B1 (ko) 신규한 dna 표지인자 및 이를 이용한 선별방법
KR101929391B1 (ko) 돼지의 유두수 증대 예측용 유전자 마커 및 이의 용도
KR101450792B1 (ko) 돼지의 흑모색 판단용 snp 마커 및 이의 용도
JP2008148612A (ja) 鶏の品種識別のためのツールおよびその利用
KR102019997B1 (ko) 돈육의 육질 예측용 조성물 및 이를 이용한 간이 신속한 돈육의 육질 예측 방법
US20210032697A1 (en) Method for discriminating sex of yellowtail group
KR101823372B1 (ko) 우리흑돈 품종 식별용 snp 마커 및 이를 이용한 우리흑돈 품종 식별 방법
KR101784163B1 (ko) 돼지의 등지방두께 저감 판단용 snp 마커 및 이의 용도
KR101686438B1 (ko) 육질 및 스트레스에 대한 내성이 강화된 흑돼지 및 그의 제조방법
KR101929381B1 (ko) 돼지의 지방산 조성 판별용 유전자 마커 및 이의 이용
KR101696692B1 (ko) 돼지의 근육 내 근섬유타입 ⅰ의 수준 판단용 snp 마커 및 이의 용도
JP5281775B2 (ja) ウシ脂肪交雑形成に関わる一塩基多型およびその利用
KR102615877B1 (ko) 난축맛돈 돼지육 판별용 조성물 및 이의 용도
KR102336624B1 (ko) 돈육의 콜라겐 함량 예측용 마커 및 이의용도
KR102382857B1 (ko) 재래 흑염소 개체 식별 및 친자 확인용 초위성체 마커
KR101337668B1 (ko) 돼지의 마이오신 중쇄 슬로우 아형 증가 및 육질 향상 여부 확인용 dna 단편 표지인자
KR101929374B1 (ko) 돼지의 전단력 판별용 유전자 마커 및 이의 이용
JP5281920B2 (ja) ウシ脂肪交雑形成に関わる一塩基多型およびその利用
KR101929385B1 (ko) 돼지의 수분함량 및 보수력 판별용 유전자 마커 및 이의 이용
JP2009225700A (ja) ニワトリ由来試料のdna鑑定方法
KR101720969B1 (ko) 연산오계 판별용 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180925

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181225

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190115

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190213

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6483220

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250