ゼブラフィッシュの挿入変異生成法による脊椎動物遺伝子の機能解析

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14011207
• 研究機関: 国立遺伝学研究所
• 研究代表者: 川上 浩一 国立遺伝学研究所, 個体遺伝研究系, 助教授 (70195048)
• 研究分担者: 渡辺 すみ子 東京大学, 医科学研究所, 助教授 (60240735)
• キーワード: 分子生物学 / 発生遺伝学 / ゼブラフィッシュ / トランスポゾン / 挿入変異 / 初期発生 / 遺伝子トラップ / トランスジェニック動物

研究概要

本研究では、メダカゲノムから同定されたトランスポゾンTol2因子を用いて、モデル脊椎動物である小型魚類ゼブラフィッシュにおける効率のよい挿入変異生成法、遺伝子導入法の開発を目的として研究を行い、以下の成果を得た。また、ゼブラフィッシュレトロウィルス挿入変異hagoromoの原因遺伝子に関する解析を行い、以下の成果を得た。
(1)To12因子にゼブラフィッシュSix3.2遺伝子のプロモーターとGFP遺伝子を組み込んだ。このプラスミドDNAを転移酵素をコードするmRNAとともにゼブラフィッシュ受精卵へ微量注入し、次世代においてトランスジェニックフィッシュを同定することに成功した。このトランスジェニックゼブラフィッシュにおいては、前脳、目でGFPを特異的に発現てていた。
(2)Tol2因子を基に、スプライスアクセプター部位、リポーター遺伝子であるGFP遺伝子、SV40のポリAシグナルをもつ遺伝子トラップベクターを構築した。このトラップベクタープラスミドDNAを転移酵素をコードするmRNAとともに、ゼブラフィッシュ受精卵へ微量注入した。これらゼブラフィッシュを成魚に育て、かけあわせにより次世代のゼブラフィッシュを得た。それら次世代ゼブラフィッシュを解析することにより、遺伝子トラップ法の実施が可能であることを示した。
(3)ゼブラフィッシュhagoromo遺伝子のhomologを東アフリカのカワスズメからクローニングし、カワスズメの種分化にhagoromo遺伝子の進化が関与する可能性を示唆した。

研究成果

• [文献書誌] Terai, Y., Morikawa, N., Kawakami, K., Okada, N.: "Accelerated evolution of the surface amino acids in the WD-repeat domain encoded by the hagoromo gene in an explosively speciated lineage of east African cichlid fishes"Molecular Biology and Evolution. 19. 574-578 (2002)