トランスポゾンを用いた遺伝子トラップ法による脊椎動物初期発生遺伝子の網羅的研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15201041
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 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)
• 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 / 転移酵素 / 遺伝子トラップ / トランスジェニック動物

研究概要

(1)メダカトランスポゾンTo12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シグナルをも遺伝子トラップベクターを構築した。転移酵素をコードするmRNAを試験管内で合成した。この遺伝子トラップベクタープラスミドDNAを転移酵素mRNAとともに、ゼブラフィッシュ受精卵へ微量注入した。
(2)微量注入を施された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胚を得た。それら次世代ゼブラフィッシュ胚を実体蛍光顕微鏡下で観察することにより、GFPを時空間特異的に発現する遺伝子トラップゼブラフィッシュを多数分離することができた。
(3)遺伝子トラップゼブラフィッシュのうちの1つでは、GFPが心臓特異的に発現していた。この遺伝子トラップゼブラフィッシュをかけあわせることにより、単一のトランスポゾン挿入を有するゼブラフィッシュ系統を確立した。サザン解析により、心臓特異的発現の原因となるトランスポゾン挿入を特定することができた。トランスポゾン挿入近傍のゲノムDNAをインバースPCR法によりクローニングし、塩基配列を決定した。また、5'RACE法を行い、トランスポゾン挿入によりG蛋白質アルファ12サブユニット遺伝子がトラップされていることを明らかにした。
(4)この他に単一のトランスポゾン挿入を有する遺伝子トラップゼブラフィッシュを15系統確立し、インバースPCRによる近傍ゲノムの解析を行った。また、これらのうち7系統について5'RACE法によりトラップされている転写物を明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Terai, Y., Morikawa, N., Kawakami, K., Okada, N.: "The complexity of alternative splicing of hagoromo mRNAs is increased in an explosively speciated lineage in East African cichlids."Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 100. 12798-12803 (2003)
• [文献書誌] Clark, M.S., Edwards, Y.J.K., Peterson, D., Clifton, S.W., Thompson, A.J., Sasaki, M., Suzuki, Y., Kikuchi, K., Watabe, S., Kawakami, K., Sugano, S., Elgar, G., Johnson, S.L.: "Fugu ESTs : New resources for transcription analysis and genome annotation."Genome Research. 13. 2747-2753 (2003)
• [文献書誌] Kawakami, K., Noda, T.: "Transposition of the Tol2 element, an Ac-like element from the Japanese medaka fish Oryzias latipes, in mouse embryonic stem cells."Genetics. 166. 895-899 (2004)