ニワトリ機能遺伝子の大規模染色体マッピングによる比較染色体地図の作製

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12460120
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 松田 洋一 北海道大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (70165835)
• 研究分担者: 梅原 千鶴子 北海道大学, 先端科学技術研究センター, 助手 (80291227) ; 阿形 清和 理化学研究所, 発生・再生科学総合研究センター, グループディレクター (70167831) ; 島田 清司 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (40065579)
• キーワード: ニワトリ / ヒト / ホロホロチョウ / FISH / 比較染色体地図 / 染色体相同性 / SOX遺伝子 / Z染色体

研究概要

ニワトリ脳のcDNAライブラリーから得られたヒト遺伝子ホモログのESTクローンと共同研究者より分与された既存の遺伝子DNAクローンを用いて、昨年度までに192の機能遺伝子よりなるニワトリの染色体地図を作製した。今年度は新たに25個の機能遺伝子をニワトリ染色体上にマップするとともに、FANCG, FANCC, RPS6, VASAの4遺伝子がニワトリZ染色体上に存在することを確認し、ニワトリ性染色体の起源に関する新たな情報を提供した。また、8つのSOX遺伝子をニワトリ染色体上にマッピングし、染色体上でのSOX遺伝子群の存在様式がヒト-マウス間よりもヒト-ニワトリ間の方が保存性が高いことを明らかにした。
次に、ニワトリとホロホロチョウ間の染色体相同性を明らかにするために、ニワトリ1-9番染色体とZ染色体染色体特異的DNAプローブを用いてホロホロチョウに比較染色体ペィンティングを行った。さらに、我々がニワトリ1-8番染色体およびZ染色体にマップした45のコスミドクローンを用いてニワトリ-ホロホロチョウ間で比較染色体地図を作製した。その結果、ニワトリ-ホロホロチョウ間で高い染色体相同性の存在が確認されたが、ニワトリ5番染色体はホロホロチョウの6番と7番染色体間の動原体融合によって生じ、ホロホロチョウの4番染色体はニワトリの4番染色体の長腕とニワトリ9番染色体の動原体融合によって生じたことを明らかにした。さらに、ホロホロチョウの7番染色体で逆位の存在が確認された。
また、ニワトリの染色体特異的プローブを用いて、キジ目3科12種について比較染色体ペインティングを行い、キジ目鳥類の進化過程に生じた染色体再構成のプロセスを明らかにした。得られた結果はミトコンドリアのcytochrome b遺伝子の塩基配列から推定された分子系統関係とよく一致し、キジ目鳥類の祖先型の核型が、走鳥類のエミューに非常によく似ていることが判明した。

研究成果

• [文献書誌] Yamada, K., Matsuda, Y.et al.: "Characterization and chromosomal distribution of novel satellite DNA sequences of the lesser rhea (Pterocnemia pennata) and the greater rhea (Rhea americana)"Chromosome Research. 10. 513-523 (2002)
• [文献書誌] Inoue-Murayama, M., Matsuda, Y.et al.: "Molecular sexing of Japanese cormorant used for traditional fishing on the Nagara River in Gifu City"Animal Science Journal. 73. 417-420 (2002)
• [文献書誌] Kuroiwa, A., Matsuda, Y.et al.: "Biallelic expression of Z-linked genes in male chickens"Cytogenetic and Genome Research. (in press).
• [文献書誌] Shibusawa, M., Matsuda, Y.et al.: "Chromosome rearrangements between chicken and guinea fowl defined by comparative chromosome painting and FISH mapping of DNA clones"Cytogenetic and Genome Research. (in press).
• [文献書誌] Kuroiwa, A., Matsuda, Y.et al.: "Chromosome assignment of eight SOX family genes in chicken"Cytogenetic and Genome Research. (in press).
• [文献書誌] Yamada, K., Matsuda, Y.et al.: "Molecular cloning and characterization of novel centromeric repetitive DNA sequences in the blue breasted quail (Coturnix chinensis, Galliformes)"Cytogenetic and Genome Research. (in press).