生物系特定産業技術研究支援センター

新技術・新分野創出のための基礎研究推進事業

2004年度 中間評価結果

生殖細胞のインプリント機構の解明と単為発生動物の開発

(東京農業大学生物応用科学部 河野 友宏)

評価結果概要

本研究の目的は、生殖細胞形成段階におけるゲノムインプリンティング成立機構を細胞・分子生物学的に明らかにし、ゲノムインプリンティング機構を改変する手法を開発して、単為発生個体の生産を可能として、新しい動物生産システムを提示することである。
この3年間は、単為発生個体の作出を可能とするため、インプリント遺伝子のH19に着目して、この遺伝子が片アレル発現となるように、H19遺伝子欠損マウスの新生子の卵母細胞と野生型マウスの排卵卵子を用いた雌核発生胚を連続核移植技術によって作成した。この雌核発生胚をレシピエントマウスに移植した結果、2匹の生存子が得られた。そのうちの1匹は成体にまで発育し、正常な生殖能力を有することが確認され、世界で始めて哺乳類における「雌核発生個体」の誕生に成功した。この成功のキ-ポイントは、インプリント遺伝子のH19の欠損マウス由来の非成長期卵母細胞ゲノムを用いることにより、本来発現しないIgf2遺伝子を雌ゲノムから発現させ、この発現修正が広範な他の遺伝子の発現修正を引き起こし、雌核発生胚の発生延長につながったものと推察される。
この成果は、個体発生における雌雄ゲノムの機能が後天的な刷り込みにより支配されることを証明するものであり、所期の目標を達成したことは、特筆に値する進捗状況であり、研究成果、研究体制の観点からも高い評価が与えられる。
しかし、雌核発生胚から生存仔の得られる確率は低く、インプリント遺伝子の発現解析により、2種類の遺伝子(Dlk1及びGtl2)の発現は修正を受けていないことが確認されたことから、今後、さらに正常な雌核発生胚の得られる確率を高めるためには、遺伝子欠損マウスあるいは他の方法により、これらの遺伝子の修飾法を開発し、雌核発生マウスの発生過程における遺伝子解析が重要である。
インプリント遺伝子の機構解明では、CpGアイランドの解析等において、可能であれば共同研究を含めた体制の再構築が望まれる。
また、最近実験を開始した「ブタを用いた雌核発生胚の作出」については、胎盤形成の異なる種における実験として興味深いだけでなく、将来畜産への応用も考えられるので、今後の研究の推進・展開が期待される。