JP7788097B2 - Male-specific sequences for genetic sexing of bluefin tuna - Google Patents
Male-specific sequences for genetic sexing of bluefin tunaInfo
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Description
本発明は、クロマグロの遺伝的性判別に用いる雄特異的塩基配列に関する。 The present invention relates to a male-specific base sequence used for genetic sex determination of bluefin tuna.
日本は世界最大のマグロ消費国であることから、マグロ類の資源管理や持続的利用に関して国際的な責任を負っている。資源管理施策の立案には、漁獲物や資源調査サンプルから取得された各種の生物情報を必要とし、体長、年齢、種等のデータとともに、性別データは重要な情報の1つである。 As the world's largest tuna consumer, Japan has international responsibilities regarding the management and sustainable use of tuna resources. Planning resource management measures requires a variety of biological information obtained from catches and resource survey samples, and along with data such as body length, age, and species, sex data is one of the most important pieces of information.
現在、マグロ類の性判別は、生殖腺の目視あるいは組織学的切片観察という古典的な手法により行われている。しかし、これらの手法には、1)生殖腺が発達していない稚仔魚及び若齢個体、並びに市場流通する内臓処理済み個体の性判別には利用できない、2)検査に労力と時間がかかる、3)個体を生かした状態で性判別することが困難である、という欠点がある。そのため、例えば、クロマグロ(Thunnus orientalis)資源調査サンプルの大部分で性別データが欠損したままとなり、クロマグロ生活史における時間的・空間的な移動・分布や成長特性などにおける性別の影響は分かっていない。また、近年のマグロ養殖では、天然ヨコワから人工種苗への転換が進められているが、飼育個体を生かした状態で性判別することが困難であるため、養成中の親魚群が産卵に適した性比で構成されているかどうかを調べることも出来ない。このような理由から、マグロ類の簡便で高精度な性判別方法の開発が望まれている。 Currently, sexing of tuna is performed using classical methods such as visual inspection of gonads or histological observation of sections. However, these methods have the following drawbacks: 1) they cannot be used to sex juveniles and young individuals whose gonads are not yet fully developed, or eviscerated individuals distributed in the market; 2) the testing is laborious and time-consuming; and 3) it is difficult to sex individuals alive. As a result, for example, sex data remains missing from the majority of bluefin tuna (Thunnus orientalis) resource survey samples, and the influence of sex on the temporal and spatial movements, distribution, and growth characteristics of bluefin tuna life cycles remains unknown. Furthermore, in recent years, tuna farming has been shifting from wild-caught yellowtail to artificially hatched fish. However, because it is difficult to sex captive-reared individuals alive, it is also impossible to determine whether the parent fish population being cultivated has a sex ratio suitable for spawning. For these reasons, there is a need for a simple, highly accurate method for sexing tuna.
本発明者らは、これまでに、ゲノム中の性別特異的なDNA多型を検出することによるマグロ類の遺伝的性判別方法を開発している(特許文献1、2)。 The inventors have previously developed a method for genetically determining the sex of tuna species by detecting sex-specific DNA polymorphisms in the genome (Patent Documents 1 and 2).
ゲノム中の性別特異的DNA多型を検出することによるマグロ類の遺伝的性判別方法では、該DNA多型を検出するための特定の系を構築しなければならず、その実施にPCR装置、リアルタイムPCR装置などの高額機器や電気泳動などの煩雑な操作が必要であった。本発明の課題は、斯かる方法を実施できないあるいは実施が難しい調査船、漁港、養殖場などのサンプリング現場においてもクロマグロの性判別を可能とする性別特異的なDNA及び性判別方法を提供することにある。 Methods for genetically sexing tuna species by detecting sex-specific DNA polymorphisms in the genome require the construction of a specific system for detecting the DNA polymorphisms, which requires expensive equipment such as PCR or real-time PCR devices, as well as complicated procedures such as electrophoresis. The objective of the present invention is to provide sex-specific DNA and a sexing method that enables sexing of bluefin tuna even at sampling sites such as research vessels, fishing ports, and aquaculture farms, where such methods are difficult or impossible to implement.
そこで、本発明者らは、上記課題を解決するために種々検討した結果、クロマグロゲノムに約230kbの雄特異的DNAを初めて見出した。また、該DNAを利用することで、クロマグロの遺伝的性を高い精度で迅速、簡便に判別でき、汎用性の高い性判別方法を構築できることを見出し、本発明を完成した。 The inventors conducted various studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, for the first time discovered a male-specific DNA of approximately 230 kb in the bluefin tuna genome. They also discovered that by using this DNA, it is possible to quickly and easily determine the genetic sex of bluefin tuna with high accuracy, and to develop a highly versatile sex determination method, leading to the completion of the present invention.
すなわち、本発明は、次の〔1〕~〔10〕を提供するものである。
〔1〕クロマグロ被検体より採取された試料において、雄特異的なDNAを検出することを含む、クロマグロの性判別方法であって、
該DNAが以下の(a)~(d)からなる群より選択される少なくとも1種のDNAである、方法:
(a)配列番号1で表される塩基配列又はその部分塩基配列からなるDNA;
(b)配列番号1で表される塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列又は配列番号1で表される塩基配列の部分塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列からなるDNA;
(c)配列番号1で表される塩基配列において1若しくは数個の塩基が欠失、置換若しくは付加された塩基配列又は配列番号1で表される塩基配列の部分塩基配列において1若しくは数個の塩基が欠失、置換若しくは付加された塩基配列からなるDNA;
(d)配列番号1で表される塩基配列又はその部分塩基配列の相補配列とストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNA。
〔2〕前記検出の結果に基づいて前記被検体の雌雄を判別することをさらに含む、〔1〕記載の方法。
〔3〕前記DNAが配列番号1で表される塩基配列又はその部分塩基配列からなるDNAである、〔1〕又は〔2〕記載の方法。
〔4〕前記検出をLAMP法により行うものである、〔1〕~〔3〕のいずれか1項記載の方法。
〔5〕以下の(a)~(d)からなる群より選択される少なくとも1種のDNAである、クロマグロの雄特異的なDNA:
(a)配列番号1で表される塩基配列又はその部分塩基配列からなるDNA;
(b)配列番号1で表される塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列又は配列番号1で表される塩基配列の部分塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列からなるDNA;
(c)配列番号1で表される塩基配列において1若しくは数個の塩基が欠失、置換若しくは付加された塩基配列又は配列番号1で表される塩基配列の部分塩基配列において1若しくは数個の塩基が欠失、置換若しくは付加された塩基配列からなるDNA;
(d)配列番号1で表される塩基配列又はその部分塩基配列の相補配列とストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNA。
〔6〕〔5〕記載のDNAを含む、クロマグロの性判別用マーカー。
〔7〕〔5〕記載のDNAのクロマグロの性判別のための使用。
〔8〕〔5〕記載のDNAを特異的に増幅することができる、クロマグロの性判別用プライマー。
〔9〕〔5〕記載のDNAに特異的にハイブリダイズすることができる、クロマグロの性判別用プローブ。
〔10〕〔8〕記載のプライマー及び/又は〔9〕記載のプローブを含む、クロマグロの性判別用キット。
That is, the present invention provides the following [1] to [10].
[1] A method for determining the sex of bluefin tuna, comprising detecting male-specific DNA in a sample collected from a bluefin tuna specimen,
The method, wherein the DNA is at least one type of DNA selected from the group consisting of the following (a) to (d):
(a) DNA consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1 or a partial nucleotide sequence thereof;
(b) DNA consisting of a base sequence having 90% or more identity with the base sequence represented by SEQ ID NO: 1 or a base sequence having 90% or more identity with a partial base sequence of the base sequence represented by SEQ ID NO: 1;
(c) DNA consisting of a base sequence in which one or several bases are deleted, substituted or added in the base sequence represented by SEQ ID NO: 1, or a base sequence in which one or several bases are deleted, substituted or added in a partial base sequence of the base sequence represented by SEQ ID NO: 1;
(d) DNA that hybridizes under stringent conditions with the base sequence represented by SEQ ID NO: 1 or a complementary sequence of a partial base sequence thereof.
[2] The method described in [1], further comprising determining the sex of the subject based on the results of the detection.
[3] The method according to [1] or [2], wherein the DNA is a DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 1 or a partial base sequence thereof.
[4] The method according to any one of [1] to [3], wherein the detection is carried out by the LAMP method.
[5] Male-specific DNA of bluefin tuna, which is at least one type of DNA selected from the group consisting of the following (a) to (d):
(a) DNA consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1 or a partial nucleotide sequence thereof;
(b) DNA consisting of a base sequence having 90% or more identity with the base sequence represented by SEQ ID NO: 1 or a base sequence having 90% or more identity with a partial base sequence of the base sequence represented by SEQ ID NO: 1;
(c) DNA consisting of a base sequence in which one or several bases are deleted, substituted or added in the base sequence represented by SEQ ID NO: 1, or a base sequence in which one or several bases are deleted, substituted or added in a partial base sequence of the base sequence represented by SEQ ID NO: 1;
(d) DNA that hybridizes under stringent conditions with the base sequence represented by SEQ ID NO: 1 or a complementary sequence of a partial base sequence thereof.
[6] A marker for determining the sex of bluefin tuna, comprising the DNA described in [5].
[7] Use of the DNA according to [5] for determining the sex of bluefin tuna.
[8] A primer for determining the sex of bluefin tuna, which can specifically amplify the DNA described in [5].
[9] A probe for determining the sex of bluefin tuna, which can specifically hybridize to the DNA according to [5].
[10] A kit for determining the sex of bluefin tuna, comprising the primer according to [8] and/or the probe according to [9].
本発明によれば、クロマグロの雄特異的DNA、該DNAを検出するクロマグロの遺伝的性判別方法、並びに該方法に利用できるプライマー、プローブ及びキットが提供される。該DNAを性判別の指標とすれば、性別特異的DNA多型を指標とする従来技術と比較して、性判別の精度を損なうことなく汎用性の高い性判別方法を構築することができる。PCRなどを用いた性判別だけでなく、標的配列に高い特異性が求められるため、従来、系構築が困難であったLAMP法を用いた性判別も可能となる。LAMP法は、特異性が高く、迅速かつ簡便で、実験リソースの限られる調査船、漁港、養殖場などのサンプリング現場における実施にも適している。 The present invention provides male-specific DNA for bluefin tuna, a method for genetically sexing bluefin tuna that detects said DNA, and primers, probes, and kits that can be used in said method. By using said DNA as an indicator for sexing, it is possible to develop a highly versatile sexing method without compromising the accuracy of sexing, compared to conventional techniques that use sex-specific DNA polymorphisms as an indicator. In addition to sexing using PCR and other methods, it also becomes possible to develop sexing using the LAMP method, which has traditionally been difficult to develop because it requires high specificity for the target sequence. The LAMP method is highly specific, quick, and simple, and is suitable for implementation at sampling sites with limited experimental resources, such as research vessels, fishing ports, and aquaculture farms.
本明細書における塩基配列(ヌクレオチド配列)、核酸などの略号による表示は、IUPAC-IUB規定(IUPAC-IUB communication on Biological Nomenclature, Eur. J. Biochem., 138:9-37, 1984)、「塩基配列又はアミノ酸配列を含む明細書等の作製のためのガイドライン」(特許庁編)などの、当該分野で慣用される記号で記載されている。本明細書において「デオキシリボ核酸(DNA)」は、2本鎖DNAのみならず、それを構成するセンス鎖及びアンチセンス鎖という各1本鎖DNAを包含する。 Abbreviations used in this specification for base sequences (nucleotide sequences), nucleic acids, etc. are written using symbols commonly used in the relevant field, such as the IUPAC-IUB standard (IUPAC-IUB communication on Biological Nomenclature, Eur. J. Biochem., 138:9-37, 1984) and the "Guidelines for the Preparation of Specifications Including Base or Amino Acid Sequences" (edited by the Japan Patent Office). In this specification, "deoxyribonucleic acid (DNA)" encompasses not only double-stranded DNA, but also the single-stranded DNAs that make up the double-stranded DNA, known as the sense strand and antisense strand.
本明細書において、「ヌクレオチド」、「オリゴヌクレオチド」及び「ポリヌクレオチド」は、核酸と同義であって、DNA及びRNAの両方を含むものとする。当該DNAには、cDNA、ゲノムDNA及び合成DNAのいずれもが含まれる。また当該RNAには、total RNA、mRNA、rRNA及び合成のRNAのいずれもが含まれる。また、「ヌクレオチド」、「オリゴヌクレオチド」及び「ポリヌクレオチド」は2本鎖であっても1本鎖であってもよく、ある配列を有する「ヌクレオチド」(又は「オリゴヌクレオチド」、「ポリヌクレオチド」)といった場合、特に言及しない限り、これに相補的な配列を有する「ヌクレオチド」(又は「オリゴヌクレオチド」、「ポリヌクレオチド」)も包括的に意味するものとする。 As used herein, "nucleotide," "oligonucleotide," and "polynucleotide" are synonymous with nucleic acid and include both DNA and RNA. Said DNA includes cDNA, genomic DNA, and synthetic DNA. Said RNA includes total RNA, mRNA, rRNA, and synthetic RNA. Furthermore, "nucleotide," "oligonucleotide," and "polynucleotide" may be double-stranded or single-stranded, and unless otherwise specified, when referring to a "nucleotide" (or "oligonucleotide," "polynucleotide") having a certain sequence, this also comprehensively refers to a "nucleotide" (or "oligonucleotide," "polynucleotide") having a complementary sequence.
本明細書において、「遺伝子」とは、ゲノムDNAを含む2本鎖DNAの他、cDNAを含む1本鎖DNA(正鎖)、当該正鎖と相補的な配列を有する1本鎖DNA(相補鎖)、及びこれらの断片を包含するものであって、DNAを構成する塩基の配列情報の中に、何らかの生物学的情報が含まれているものを意味する。また、本明細書で「遺伝子」とは、特に言及しない限り、調節領域、コード領域、エキソン、及びイントロンを区別することなく示すものとする。 In this specification, the term "gene" includes double-stranded DNA including genomic DNA, as well as single-stranded DNA (positive strand) including cDNA, single-stranded DNA (complementary strand) having a sequence complementary to the positive strand, and fragments of these, and refers to DNA in which some biological information is contained within the sequence information of the bases that make up the DNA. Furthermore, in this specification, "gene" refers to regulatory regions, coding regions, exons, and introns without distinction, unless otherwise specified.
本明細書において「クロマグロ」は、太平洋クロマグロ(Thunnus orientalis)を指す。クロマグロには、天然魚及び養殖魚のいずれもが包含される。以下、太平洋クロマグロを単にクロマグロと記載することがある。クロマグロの染色体数は1組24本であり、ゲノムサイズは約8億塩基対である。 In this specification, "bluefin tuna" refers to Pacific bluefin tuna (Thunnus orientalis). Bluefin tuna includes both wild-caught and farmed fish. Hereinafter, Pacific bluefin tuna may be referred to simply as bluefin tuna. Bluefin tuna have 24 chromosome sets, with a genome size of approximately 800 million base pairs.
本発明者らは、後述の実施例に示すとおり、クロマグロのゲノムDNAにおいて、配列番号1で表される232647塩基の塩基配列からなるDNAが雄にのみ存在することを見出した。また、該雄特異的DNAを検出することで、クロマグロの遺伝的性を高い精度で迅速、簡便に判別できることを見出した。よって、該雄特異的DNAは、クロマグロの遺伝的性を判別するための指標(マーカー)として有用である。ここで、「遺伝的性」とは、遺伝によって決まる性別のことをいい、以下、単に「性」あるいは「性別」ともいう。 As shown in the Examples below, the inventors have discovered that in the genomic DNA of bluefin tuna, DNA consisting of the 232,647-base sequence represented by SEQ ID NO: 1 is present only in males. They have also discovered that by detecting this male-specific DNA, the genetic sex of bluefin tuna can be determined quickly, easily, and with high accuracy. Therefore, this male-specific DNA is useful as an indicator (marker) for determining the genetic sex of bluefin tuna. Here, "genetic sex" refers to sex determined by genetics, and will hereinafter be referred to simply as "sex" or "gender."
本発明のクロマグロの性判別マーカー(以下、本発明のマーカーと称する)は、以下の(a)~(d)からなる群より選択される少なくとも1種のDNAを含む。
(a)配列番号1で表される塩基配列又はその部分塩基配列からなるDNA;
(b)配列番号1で表される塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列又は配列番号1で表される塩基配列の部分塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列からなるDNA;
(c)配列番号1で表される塩基配列において1若しくは数個の塩基が欠失、置換若しくは付加された塩基配列又は配列番号1で表される塩基配列の部分塩基配列において1若しくは数個の塩基が欠失、置換若しくは付加された塩基配列からなるDNA;
(d)配列番号1で表される塩基配列又はその部分塩基配列の相補配列とストリンジェントな条件でハイブリダイズするDNA。
(a)~(d)のDNAは、雄特異的DNAである。(b)~(d)のDNAには、クロマグロの性判別マーカーとして機能する限りにおいて、(a)の変異体が含まれる。当該変異体には、天然の対立遺伝子変異体や、当該分野で周知の変異誘発技術を用いて生成され得る天然に存在しない変異体が包含される。
The sex-distinguishing marker for bluefin tuna of the present invention (hereinafter referred to as the marker of the present invention) comprises at least one type of DNA selected from the group consisting of the following (a) to (d):
(a) DNA consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1 or a partial nucleotide sequence thereof;
(b) DNA consisting of a base sequence having 90% or more identity with the base sequence represented by SEQ ID NO: 1 or a base sequence having 90% or more identity with a partial base sequence of the base sequence represented by SEQ ID NO: 1;
(c) DNA consisting of a base sequence in which one or several bases are deleted, substituted or added in the base sequence represented by SEQ ID NO: 1, or a base sequence in which one or several bases are deleted, substituted or added in a partial base sequence of the base sequence represented by SEQ ID NO: 1;
(d) DNA that hybridizes under stringent conditions with the base sequence represented by SEQ ID NO: 1 or a complementary sequence of a partial base sequence thereof.
The DNAs (a) to (d) are male-specific DNAs. The DNAs (b) to (d) include the variant of (a) insofar as they function as sex-discriminating markers for bluefin tuna. Such variants include naturally occurring allelic variants and non-naturally occurring variants that can be generated using mutagenesis techniques well known in the art.
ここで、「雄特異的DNA」とは、その存在が雄という性別と関連づけられていることを意味し、被験体由来の試料において該DNAが検出されると該被検体が雄であると判定できるものである。 Here, "male-specific DNA" means that its presence is associated with the male gender, and when this DNA is detected in a sample derived from a subject, the subject can be determined to be male.
配列番号1で表される塩基配列の部分塩基配列は、配列番号1で表される塩基配列中の連続する塩基からなる塩基配列であればよく、配列番号1で表される塩基配列のうち、好ましくは連続する50塩基以上の塩基配列であり、より好ましくは連続する50~100000塩基の塩基配列であり、さらに好ましくは連続する50~50000塩基の塩基配列であり、さらに好ましくは連続する50~10000塩基の塩基配列であり、さらに好ましくは連続する50~5000塩基の塩基配列であり、さらに好ましくは連続する50~3000塩基の塩基配列であり、さらに好ましくは連続する50~1500塩基の塩基配列であり、さらに好ましくは連続する50~1000塩基の塩基配列であり、さらに好ましくは連続する50~500塩基の塩基配列であり、さらに好ましくは連続する100~500塩基の塩基配列である。部分塩基配列の一例としては、配列番号1で表される塩基配列において遺伝子と予測された領域である9390~9818位、16389~17603位、32614~64628位、76852~77963位、82490~82919位、118954~119841位、168127~168456位、176645~176974位、186243~186572位、195859~196188位、200940~201269位、207325~207654位の塩基配列、及びそれらの部分塩基配列が挙げられる。このうち、配列番号1の32614~64628位の塩基配列からなる遺伝子は、メダカ(Oryzias latipes)のestrogen sulfotransferaseをコードするsult1st6遺伝子と塩基配列の同一性が高く、実際にクロマグロの近縁種であるミナミマグロでestrogen sulfotransferaseの発現が確認されているため、クロマグロにおいても遺伝子として機能していると考えられる。一般的に非遺伝子領域よりも遺伝子領域の方が、また、イントロン領域よりもエキソン領域の方が、配列保存性が高いことから、配列番号1で表される塩基配列の部分塩基配列としては、配列番号1の32614~64628位の塩基配列又はその部分塩基配列が好ましく、エキソン領域である配列番号1の32614~32800位、34058~34186位、46409~46506位、46707~46833位、61282~61376位、61471~61651位、64519~64628位の塩基配列、又はそれらの部分塩基配列がより好ましい。 The partial base sequence of the base sequence represented by SEQ ID NO: 1 may be any base sequence consisting of consecutive bases in the base sequence represented by SEQ ID NO: 1. Of the base sequence represented by SEQ ID NO: 1, it is preferably a base sequence of 50 or more consecutive bases, more preferably a base sequence of 50 to 100,000 consecutive bases, even more preferably a base sequence of 50 to 50,000 consecutive bases, even more preferably a base sequence of 50 to 10,000 consecutive bases, even more preferably a base sequence of 50 to 5,000 consecutive bases, even more preferably a base sequence of 50 to 3,000 consecutive bases, even more preferably a base sequence of 50 to 1,500 consecutive bases, even more preferably a base sequence of 50 to 1,000 consecutive bases, even more preferably a base sequence of 50 to 500 consecutive bases, and even more preferably a base sequence of 100 to 500 consecutive bases. Examples of partial base sequences include the base sequences of positions 9390 to 9818, 16389 to 17603, 32614 to 64628, 76852 to 77963, 82490 to 82919, 118954 to 119841, 168127 to 168456, 176645 to 176974, 186243 to 186572, 195859 to 196188, 200940 to 201269, and 207325 to 207654, which are regions predicted to be genes in the base sequence represented by SEQ ID NO: 1, and partial base sequences thereof. Of these, the gene consisting of the base sequence from positions 32614 to 64628 of SEQ ID NO: 1 has a high base sequence identity with the salt1st6 gene encoding estrogen sulfotransferase in medaka (Oryzias latipes), and since expression of estrogen sulfotransferase has actually been confirmed in southern bluefin tuna, a species closely related to bluefin tuna, it is believed that this gene also functions in bluefin tuna. Generally, gene regions are more highly conserved than non-gene regions, and exon regions are more highly conserved than intron regions. Therefore, the partial base sequence of the base sequence represented by SEQ ID NO: 1 is preferably the base sequence of positions 32614 to 64628 of SEQ ID NO: 1, or a partial base sequence thereof, and more preferably the base sequences of positions 32614 to 32800, 34058 to 34186, 46409 to 46506, 46707 to 46833, 61282 to 61376, 61471 to 61651, or 64519 to 64628 of SEQ ID NO: 1, which are exon regions, or partial base sequences thereof.
配列番号1で表される塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列又は配列番号1で表される塩基配列の部分塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列としては、好ましくは93%以上、より好ましくは95%以上、さらに好ましくは97%以上、さらに好ましくは98%以上、さらに好ましくは99%以上の同一性を有する塩基配列が挙げられる。塩基配列の同一性は、Karlin and AltschulによるアルゴリズムBLAST(Pro.Natl.Acad.Sci.USA,1993,90:5873-5877)を用いて決定することができる。このアルゴリズムBLASTに基づいて、BLASTNやBLASTXとよばれるプログラムが開発されている(J.Mol.Biol.,1990,215,p.403-410)。また、遺伝情報処理ソフトウェアGenetyxのホモロジー解析(Search homology)プログラムを用いてもよい。これらの解析方法の具体的な手法は公知である(www.ncbi.nlm.nih.gov参照)。 A nucleotide sequence having 90% or greater identity to the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1 or a partial nucleotide sequence having 90% or greater identity to the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1 preferably has 93% or greater identity, more preferably 95% or greater, even more preferably 97% or greater, even more preferably 98% or greater, and even more preferably 99% or greater identity. The identity of nucleotide sequences can be determined using the BLAST algorithm by Karlin and Altschul (Pro. Natl. Acad. Sci. USA, 1993, 90:5873-5877). Based on this BLAST algorithm, programs known as BLASTN and BLASTX have been developed (J. Mol. Biol., 1990, 215, pp. 403-410). Alternatively, the homology analysis (Search homology) program in the genetic information processing software Genetyx may be used. The specific techniques for these analysis methods are publicly known (see www.ncbi.nlm.nih.gov).
本明細書において、別途定義されない限り、塩基配列における塩基の欠失、置換又は付加に関して使用される「1又は数個」とは、例えば、1~120個、好ましくは1~90個、より好ましくは1~60個、さらに好ましくは1~30個、さらに好ましくは、1~10個、さらに好ましくは1~5個、さらに好ましくは1~3個、さらに好ましくは1個であり得る。また本明細書において、塩基の「付加」には、配列の一末端及び両末端への1又は数個の塩基の付加が含まれる。 Unless otherwise defined herein, "one or several" when used in reference to the deletion, substitution, or addition of bases in a base sequence may mean, for example, 1 to 120, preferably 1 to 90, more preferably 1 to 60, even more preferably 1 to 30, even more preferably 1 to 10, even more preferably 1 to 5, even more preferably 1 to 3, and even more preferably 1. Furthermore, in this specification, "addition" of a base includes the addition of one or several bases to one end and both ends of a sequence.
本明細書において、ストリンジェントな条件とは、同一性が高い塩基配列同士がハイブリダイズし、それより同一性が低い塩基配列同士がハイブリダイズしない条件をいう。「ストリンジェントな条件」とは、求める同一性の高低によって、適宜条件を変えることができる。より高ストリンジェントな条件であるほど、より同一性の高い配列のみがハイブリダイズすることになる。例えば、ストリンジェントな条件として、Molecular Cloning:A Laboratory Manual (Second Edition,J.Sambrook et.al,1989)に記載の条件等が挙げられる。すなわち、6×SSC(1×SSCの組成:0.15M塩化ナトリウム、0.015Mクエン酸ナトリウム、pH7.0)、0.5%SDS、5×デンハート及び100mg/mLニシン精子DNAを含む溶液にプローブとともに65℃で8~16時間恒温し、ハイブリダイズさせる条件等が挙げられる。洗浄条件としては、1×SSC、60℃以上が好ましく、1×SSC、73℃以上がより好ましい。 As used herein, stringent conditions refer to conditions under which highly identical base sequences hybridize with each other, while less identical base sequences do not. "Stringent conditions" can be varied appropriately depending on the desired level of identity. The more stringent the conditions, the more likely it is that only highly identical sequences will hybridize. Examples of stringent conditions include those described in "Molecular Cloning: A Laboratory Manual" (Second Edition, J. Sambrook et al., 1989). Examples include conditions in which a solution containing 6x SSC (1x SSC: 0.15 M sodium chloride, 0.015 M sodium citrate, pH 7.0), 0.5% SDS, 5x Denhardt's, and 100 mg/mL herring sperm DNA is incubated at 65°C for 8 to 16 hours with the probe for hybridization. Washing conditions are preferably 1x SSC at 60°C or higher, and more preferably 1x SSC at 73°C or higher.
本発明のマーカーとしては、(a)~(d)からなる群より選択される1種のDNAを用いてもよく、2種以上のDNAを組み合わせて用いてもよい。本発明のマーカーは、好ましくは(a)のDNAであり、より好ましくは配列番号1の32614~64628位の塩基配列又はその部分塩基配列からなるDNAであり、さらに好ましくは配列番号1の32614~32800位、34058~34186位、46409~46506位、46707~46833位、61282~61376位、61471~61651位、及び64519~64628位の塩基配列、又はそれらの部分塩基配列からなるDNAである。 The marker of the present invention may be one type of DNA selected from the group consisting of (a) to (d), or a combination of two or more types of DNA. The marker of the present invention is preferably DNA (a), more preferably DNA consisting of the nucleotide sequence of positions 32614 to 64628 of SEQ ID NO: 1 or a partial nucleotide sequence thereof, and even more preferably DNA consisting of the nucleotide sequences of positions 32614 to 32800, 34058 to 34186, 46409 to 46506, 46707 to 46833, 61282 to 61376, 61471 to 61651, and 64519 to 64628 of SEQ ID NO: 1, or a partial nucleotide sequence thereof.
本発明のクロマグロの性判別方法(以下、本発明の方法と称する)は、クロマグロ被検体より採取された試料において、上記の本発明のマーカーを検出することを含む。ここで、「マーカーの検出」とは、試料におけるマーカーの存在又は不存在を明らかにする意味である。本発明のマーカーは雄特異的なマーカーであるため、該マーカーの検出結果に基づいて、クロマグロ被検体が雄であるか雌であるかを判別することができる。具体的には、本発明のマーカーが検出されれば被験体は雄であると判別でき、検出されなければ被験体は雌であると判別できる。 The method for determining the sex of bluefin tuna of the present invention (hereinafter referred to as the method of the present invention) involves detecting the above-mentioned marker of the present invention in a sample collected from a bluefin tuna specimen. Here, "detecting a marker" means clarifying the presence or absence of the marker in a sample. Because the marker of the present invention is male-specific, it is possible to determine whether a bluefin tuna specimen is male or female based on the detection results of the marker. Specifically, if the marker of the present invention is detected, the specimen can be determined to be male, and if it is not detected, the specimen can be determined to be female.
本発明の方法に供されるクロマグロ被検体は、性別を確認したいクロマグロの個体であり、天然魚であってもよいし、養殖魚であってもよく、その生育ステージは制限されない。被検体から採取される試料としては、ゲノムDNAを含有する試料である限り特に制限されず、細胞、組織、ヒレ、筋肉、内臓、体表粘液などを例示することができる。該試料より、公知の方法によりゲノムDNAを抽出すればよい。ゲノムDNAの抽出法としては、例えば、フェノール法、CTAB法、アルカリSDS法等が挙げられる。ゲノムDNAは、必要に応じて、公知の方法により精製してもよい。ゲノムDNA抽出のための試薬やキットは市販されており、これを用いてもよい。本発明の方法は、クロマグロ被検体より試料を採取することをさらに含んでいてもよい。また、本発明の方法は、クロマグロ被検体より採取された試料からゲノムDNAを抽出することをさらに含んでいてもよい。 The bluefin tuna specimen used in the method of the present invention is an individual bluefin tuna whose sex is to be confirmed. It may be a wild-caught fish or a farmed fish, and there are no restrictions on its life stage. The sample collected from the specimen is not particularly limited as long as it contains genomic DNA, and examples include cells, tissues, fins, muscles, internal organs, and surface mucus. Genomic DNA can be extracted from the sample using a known method. Examples of methods for extracting genomic DNA include the phenol method, the CTAB method, and the alkaline SDS method. Genomic DNA may be purified using a known method, if necessary. Reagents and kits for genomic DNA extraction are commercially available, and these may also be used. The method of the present invention may further include collecting a sample from the bluefin tuna specimen. The method of the present invention may also further include extracting genomic DNA from the sample collected from the bluefin tuna specimen.
本発明のマーカーは、当該分野で通常用いられる核酸の検出方法に従って検出することができる。斯かる検出方法の例としては、PCR、リアルタイムPCR(例えばTaqMan(登録商標)PCR)、LAMP(Loop-mediated Isothermal Amplification)法、ICAN(登録商標)(Isothermal and Chimeric primer-initiated Amplification of Nucleic acids)法、RCA(Rolling Circle Amplification)法、LCR(Ligase Chain Reaction)法、SDA(Strand Displacement Amplification)法、HRM(High Resolution Melting)法、サザンブロットハイブリダイゼーション、ドットブロットハイブリダイゼーション、スロットブロットハイブリダイゼーション、DNAチップ、DNAマイクロアレイ、ダイレクトシークエンスなどの核酸又はその増幅産物を検出する方法が挙げられる。核酸検出のための試薬やキットは、市販されており、これを用いてもよい。核酸の検出方法は、これらに限定されるものではなく、他の公知の方法を利用してもよい。また、これらの方法を単独で用いても、2以上の方法を組み合わせて用いてもよい。 The markers of the present invention can be detected using nucleic acid detection methods commonly used in the field. Examples of such detection methods include PCR, real-time PCR (e.g., TaqMan® PCR), LAMP (Loop-mediated Isothermal Amplification), ICAN® (Isothermal and Chimeric Primer-Initiated Amplification of Nucleic Acids), RCA (Rolling Circle Amplification), LCR (Ligase Chain Reaction), SDA (Strand Displacement Amplification), HRM (High Resolution Melting), Southern blot hybridization, dot blot hybridization, slot blot hybridization, DNA chips, DNA microarrays, and direct sequencing, all of which are methods for detecting nucleic acids or their amplification products. Reagents and kits for nucleic acid detection are commercially available and may be used. Nucleic acid detection methods are not limited to these, and other known methods may also be used. These methods may be used alone, or two or more may be combined.
PCRを用いて本発明のマーカーを検出する場合、試料由来のゲノムDNAを鋳型とし、本発明のマーカーの全部又は一部の領域を標的としてこれを特異的に増幅するように設計したプライマーペアを用いて該領域をPCRにて増幅し、次いで増幅産物を検出すればよい。所望のサイズの増幅産物が検出される場合、被験体は雄と判別でき、増幅産物が検出されない又は増幅産物が所望のサイズではない場合、被験体は雌と判別できる。 When detecting a marker of the present invention using PCR, genomic DNA derived from a sample is used as a template, and a primer pair designed to specifically amplify all or part of a region of the marker of the present invention is used to amplify that region by PCR, and the amplification product is then detected. If an amplification product of the desired size is detected, the subject can be identified as male; if an amplification product is not detected or the amplification product is not of the desired size, the subject can be identified as female.
PCRに用いるプライマーは、標的とする領域に応じて、GC含有率、塩基の偏り、Tm値、二次構造などを考慮して適宜設計すればよく、例えば、Primer3(https://primer3.ut.ee)などのプライマー設計支援ソフトを用いて設計することができる。PCRの特異性を高めるため、設計したプライマーについて、該プライマー及び該プライマーによる増幅領域が標的領域に特異的であることを確認することが好ましい。特異的であるか否かは、例えば上述のBLASTを用いた検索によって確認することができる。
プライマーの塩基長は、通常15~50塩基であり、好ましくは15~35塩基である。該プライマーは、標的領域を特異的に増幅できる限りにおいて、鋳型DNAの塩基配列と1~数個、好ましくは1~5個、さらに好ましくは1~3個のミスマッチを有していてもよい。
増幅サイズとしては、約50~3000bpが好ましく、約50~1500bpがより好ましく、約50~500bpがさらに好ましい。
Primers used in PCR can be appropriately designed depending on the target region, taking into account factors such as GC content, base bias, Tm value, and secondary structure. For example, primer design software such as Primer3 (https://primer3.ut.ee) can be used. To enhance PCR specificity, it is preferable to confirm that the designed primers and the region amplified by the primers are specific to the target region. Specificity can be confirmed, for example, by searching using the BLAST method described above.
The base length of the primer is usually 15 to 50 bases, preferably 15 to 35 bases. The primer may have one to several, preferably one to five, and more preferably one to three mismatches with the base sequence of the template DNA, as long as the primer can specifically amplify the target region.
The amplification size is preferably about 50 to 3000 bp, more preferably about 50 to 1500 bp, and even more preferably about 50 to 500 bp.
PCRに用いるプライマーの具体的な例としては、本発明のマーカーの部分配列からなるオリゴヌクレオチド又はその相補鎖を利用することができる。該「相補鎖」とは、本発明のマーカーを特異的に認識する限り、完全に相補的な配列に限られず、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上の配列同一性を有する配列であればよい。
プライマーのさらに具体的な例としては、これらに限定されるものではないが、配列番号2~5のいずれかで表される塩基配列からなるプライマーが挙げられる。プライマーペアとしては、例えば、配列番号2で表される塩基配列からなるプライマー及び配列番号3で表される塩基配列からなるプライマーを含むプライマーペア、並びに配列番号4で表される塩基配列からなるプライマー及び配列番号5で表される塩基配列からなるプライマーを含むプライマーペアが挙げられる。
Specific examples of primers used in PCR include oligonucleotides consisting of a partial sequence of the marker of the present invention or their complementary strands. The "complementary strand" is not limited to a completely complementary sequence, as long as it specifically recognizes the marker of the present invention, and may be a sequence having a sequence identity of preferably 80% or more, more preferably 90% or more, and even more preferably 95% or more.
More specific examples of primers include, but are not limited to, primers consisting of the nucleotide sequence represented by any one of SEQ ID NOs: 2 to 5. Primer pairs include, for example, a primer pair comprising a primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 2 and a primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 3, and a primer pair comprising a primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 4 and a primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 5.
PCRの反応条件は、特に限定されず、使用するプライマーペアや増幅領域の長さなどに応じて最適条件を定めればよいが、例えば、以下の条件が挙げられる。
1)2本鎖DNAの1本鎖DNAへの熱変性:通常94~98℃程度で、通常10秒間~1分間程度加熱する。
2)アニーリング:通常50~65℃程度で、通常10秒間~1分間程度加熱する。
3)DNA伸長反応:通常68~72℃程度で、通常10秒間~3分間程度加熱する。
ここで、アニーリングとDNA伸長反応は分けずに同時に行うことも可能である。
上記1)~3)の反応を、通常25~40サイクル程度行うことにより、標的領域を検出可能な程度に増幅することができる。
上記のような一連の操作は、一般的にPCRに使用されるサーマルサイクラーを用いて実施することができる。
The PCR reaction conditions are not particularly limited, and the optimum conditions may be determined depending on the primer pair used, the length of the amplified region, etc., but examples thereof include the following conditions.
1) Thermal denaturation of double-stranded DNA to single-stranded DNA: Heating is usually performed at about 94 to 98°C for about 10 seconds to 1 minute.
2) Annealing: Heating is usually performed at about 50 to 65°C for about 10 seconds to 1 minute.
3) DNA extension reaction: Usually, the reaction mixture is heated at about 68 to 72°C for about 10 seconds to 3 minutes.
Here, the annealing and the DNA elongation reaction can be carried out simultaneously without being separated.
The target region can be amplified to a detectable level by generally carrying out the above reactions 1) to 3) for about 25 to 40 cycles.
The above series of operations can be carried out using a thermal cycler generally used for PCR.
PCR増幅産物の検出には、増幅産物を特異的に認識することができる公知の手段を用いることができる。例えば、得られた増幅産物を電気泳動し、二本鎖DNAにインターカレートして蛍光を発するエチジウムブロマイド、SYBR(登録商標)GreenIなどの試薬で染色し、蛍光をUV装置、蛍光プレートリーダーなどを用いて検出することで本発明のマーカーを検出することができる。あるいは、増幅反応の過程で取り込まれるdNTPに、放射性同位体、蛍光物質、発光物質等の標識体を作用させ、この標識体を検出することもできる。標識したdNTPを取り込んだ増幅産物を観察する方法としては、上述した標識体を検出するための当技術分野で公知の方法であればいずれの方法でもよい。例えば、標識体として放射性同位体を用いた場合には、放射活性を、例えば液体シンチレーションカウンター、γ-カウンター等により計測することができる。また標識体として蛍光を用いた場合には、その蛍光をUV装置、蛍光プレートリーダー等を用いて検出することができる。 PCR amplification products can be detected using known means capable of specifically recognizing amplification products. For example, the markers of the present invention can be detected by electrophoresing the resulting amplification products and staining them with reagents such as ethidium bromide or SYBR® Green I, which intercalate into double-stranded DNA and emit fluorescence, and then detecting the fluorescence using a UV device, fluorescent plate reader, or the like. Alternatively, dNTPs incorporated during the amplification reaction can be labeled with radioisotopes, fluorescent substances, luminescent substances, or other labels, and then detected. Amplification products incorporating labeled dNTPs can be observed using any method known in the art for detecting the above-mentioned labels. For example, when a radioisotope is used as the label, radioactivity can be measured using, for example, a liquid scintillation counter or a gamma counter. When a fluorescent label is used as the label, the fluorescence can be detected using a UV device, fluorescent plate reader, or the like.
尚、PCR増幅産物が見られないことがPCRの失敗に起因するものでないことを示すため、PCR増幅反応時に、コントロールとして、雌雄の別なく存在する遺伝子や塩基配列を同時に増幅してもよい。このような遺伝子の例として、ミトコンドリアのCOI遺伝子、ND4遺伝子などが挙げられる。 In addition, to demonstrate that the absence of PCR amplification products is not due to a PCR failure, a gene or base sequence that is present in both males and females may be simultaneously amplified as a control during the PCR amplification reaction. Examples of such genes include the mitochondrial COI gene and ND4 gene.
本発明のマーカーは、増幅産物量をリアルタイムでモニターし解析するリアルタイムPCRによって検出することもできる。PCRの反応条件は、上述のとおりである。リアルタイムPCRは、サーマルサイクラーと分光蛍光光度計を一体化したリアルタイムPCR専用の装置を用いて行うことができる。 The markers of the present invention can also be detected by real-time PCR, which monitors and analyzes the amount of amplified product in real time. The PCR reaction conditions are as described above. Real-time PCR can be performed using a dedicated real-time PCR device that combines a thermal cycler and a spectrofluorometer.
TaqMan PCRを用いて本発明のマーカーを検出する場合、試料由来のゲノムDNAを鋳型とし、本発明のマーカーの全部又は一部の領域を標的としてこれを増幅するように設計したプライマーペアと、増幅領域内部に特異的にハイブリダイズするように設計したプローブであって5’末端が蛍光物質で、3’末端がクエンチャー(消光物質)で標識されたプローブを用いて、該領域をTaq DNAポリメラーゼによるPCRにて増幅し、次いで増幅に伴い発せられる蛍光を検出すればよい。蛍光が検出される場合、被験体は雄と判別でき、蛍光が検出されない場合、被験体は雌と判別できる。 When detecting a marker of the present invention using TaqMan PCR, genomic DNA derived from a sample is used as a template. A primer pair designed to target and amplify all or a portion of a region of the marker of the present invention is used, along with a probe designed to specifically hybridize within the amplified region, the probe being labeled with a fluorescent substance at the 5' end and a quencher (quenching substance) at the 3' end. The region is then amplified by PCR using Taq DNA polymerase, and the fluorescence emitted during amplification is then detected. If fluorescence is detected, the subject can be identified as male; if fluorescence is not detected, the subject can be identified as female.
TaqMan PCRに用いるプライマー、増幅サイズ、PCR反応条件は、上述のPCRの場合と同様である。
TaqMan PCRに用いるプローブは、標的とする領域に応じて適宜設計すればよい。TaqMan PCRの特異性を高めるため、設計したプローブが標的領域に特異的であることを確認することが好ましい。特異的であるか否かは、例えば上述のBLASTを用いた検索によって確認することができる。
プローブの塩基長は、通常15~50塩基であり、好ましくは15~35塩基である。該プライマーは、標的領域と特異的にハイブリダイズできる限りにおいて、鋳型DNAの塩基配列と1~数個、好ましくは1~5個、さらに好ましくは1~3個のミスマッチを有していてもよい。該プローブは、5'末端がFITCやVICなどの蛍光物質で、3'末端がTAMRAなどのクエンチャー(消光物質)でそれぞれ標識されている。
The primers used in TaqMan PCR, the amplification size, and the PCR reaction conditions are the same as those in the PCR described above.
The probes used in TaqMan PCR may be designed appropriately depending on the target region. To enhance the specificity of TaqMan PCR, it is preferable to confirm that the designed probe is specific to the target region. Whether or not the probe is specific can be confirmed, for example, by a search using the above-mentioned BLAST.
The probe typically has a base length of 15 to 50 bases, preferably 15 to 35 bases. The primer may have one to several, preferably one to five, and more preferably one to three mismatches with the base sequence of the template DNA, as long as it can specifically hybridize with the target region. The probe is labeled at its 5' end with a fluorescent substance such as FITC or VIC, and at its 3' end with a quencher (quenching substance) such as TAMRA.
TaqMan PCRに用いるプローブの具体的な例としては、本発明のマーカーの部分配列からなるオリゴヌクレオチド又はその相補鎖の両末端に上記の標識を有するものを利用することができる。該「相補鎖」とは、本発明のマーカーを特異的に認識する限り、完全に相補的な配列に限られず、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上の配列同一性を有する配列であればよい。 Specific examples of probes used in TaqMan PCR include oligonucleotides consisting of a partial sequence of a marker of the present invention, or those having the above-mentioned labels at both ends of their complementary strands. The "complementary strand" is not limited to a completely complementary sequence, as long as it specifically recognizes the marker of the present invention; it may be a sequence that has a sequence identity of preferably 80% or more, more preferably 90% or more, and even more preferably 95% or more.
TaqMan PCRにより発せられる蛍光は、UV装置、蛍光プレートリーダー等の公知の手段を用いて検出することができ、好適には、リアルタイムPCR専用の装置を用いてリアルタイムに検出することができる。 The fluorescence emitted by TaqMan PCR can be detected using known means such as a UV device or a fluorescent plate reader, and preferably can be detected in real time using a device dedicated to real-time PCR.
LAMP法を用いて本発明のマーカーを検出する場合、試料由来のゲノムDNAを鋳型とし、本発明のマーカーの全部又は一部の領域を標的としてこれを特異的に増幅するように設計したプライマーセットを用いて該領域を増幅し、次いで増幅産物を検出すればよい。増幅産物が検出される場合、被験体は雄と判別でき、増幅産物が検出されない場合、被験体は雌と判別できる。 When detecting a marker of the present invention using the LAMP method, genomic DNA derived from a sample is used as a template, and all or part of a region of the marker of the present invention is amplified using a primer set designed to specifically amplify this region as a target, and the amplified product is then detected. If an amplified product is detected, the subject can be identified as male, and if an amplified product is not detected, the subject can be identified as female.
LAMP法は、4種類又は6種類のプライマーからなるプライマーセットを用い、鎖置換型DNAポリメラーゼによる鎖置換反応を利用して一定温度で標的配列を増幅する方法である(国際公開第2000/028082号)。LAMP法では、標的となるDNA領域の一方の鎖の3’末端側からF3c、F2c、F1cという3つの領域を、5’末端側からB3、B3、B1という3つの領域をそれぞれ規定する。これらの領域と相補的な領域は、それぞれ、F3、F2、F1、B3c、B2c、B1cと表される。これらの領域の塩基配列に基づいて、FIP、F3プライマー、BIP、B3プライマーの4種類のプライマーを設計する。FIPは、5’末端側にF1c領域の塩基配列を、3’側にF2領域の塩基配列を含む塩基配列からなる。F3プライマーは、F3領域の塩基配列からなる。BIPは、5’末端側にB1c領域の塩基配列を、3’側にB2領域の塩基配列を含む塩基配列からなる。B3プライマーは、B3領域の塩基配列からなる。LAMP法においては、上記の4種類のプライマーにループプライマーF及びループプライマーBの2種類のプライマーを加えた6種類のプライマーを用いてもよい。ループプライマーFは、F1領域とF2領域の間の領域と相補的な塩基配列からなり、ループプライマーBは、B1領域とB2領域の間の領域と相補的な塩基配列からなる。ループプライマーを用いることで、核酸増幅の起点を増やして増幅反応を促進することができる。これらのプライマーは、Tm値、末端安定性、GC含量、二次構造、プライマー間距離などを考慮して適宜設計すればよい。プライマー間距離は、F2領域の外側からB2領域の外側までの距離(LAMP法の増幅領域)を約100~500塩基とするのが好ましく、約120~160塩基とするのがより好ましく、F2領域の5’末端からF1領域の5’末端までの距離(ループ形成領域)を40~60塩基とすることが好ましく、F2領域とF3領域の間の距離を0~60塩基とすることが好ましい。斯かるプライマーは、例えば、PrimerExplorer(http://primerexplorer.jp)などのプライマー設計支援ソフトを用いて設計することができる。 The LAMP method uses a primer set consisting of four or six primers to amplify a target sequence at a constant temperature using a strand displacement reaction mediated by a strand-displacing DNA polymerase (International Publication No. WO 2000/028082). In the LAMP method, three regions, F3c, F2c, and F1c, are defined from the 3' end of one strand of the target DNA region, and three regions, B3, B3, and B1, are defined from the 5' end. The regions complementary to these regions are designated F3, F2, F1, B3c, B2c, and B1c, respectively. Based on the base sequences of these regions, four types of primers are designed: FIP, F3 primer, BIP, and B3 primer. FIP consists of a base sequence containing the base sequence of the F1c region on the 5' end and the base sequence of the F2 region on the 3' end. The F3 primer consists of the base sequence of the F3 region. BIP consists of a base sequence containing the base sequence of the B1c region on the 5'-end and the base sequence of the B2 region on the 3'-end. The B3 primer consists of the base sequence of the B3 region. In the LAMP method, six types of primers may be used, including the four types of primers described above and two types of primers, loop primer F and loop primer B. Loop primer F consists of a base sequence complementary to the region between the F1 region and the F2 region, and loop primer B consists of a base sequence complementary to the region between the B1 region and the B2 region. The use of loop primers can increase the number of starting points for nucleic acid amplification and promote the amplification reaction. These primers may be designed appropriately taking into account the Tm value, terminal stability, GC content, secondary structure, distance between primers, etc. The distance between primers is preferably about 100 to 500 bases from the outside of the F2 region to the outside of the B2 region (the amplified region of the LAMP method), more preferably about 120 to 160 bases; the distance from the 5' end of the F2 region to the 5' end of the F1 region (loop-forming region) is preferably 40 to 60 bases; and the distance between the F2 region and the F3 region is preferably 0 to 60 bases. Such primers can be designed using primer design support software such as PrimerExplorer (http://primerexplorer.jp).
LAMP法に用いるプライマーの具体的な例としては、これらに限定されるものではないが、配列番号8~37のいずれかで表される塩基配列からなるプライマーが挙げられる。プライマーセットとしては、例えば、配列番号8で表される塩基配列からなるF3プライマー、配列番号9で表される塩基配列からなるB3プライマー、配列番号10で表される塩基配列からなるFIPプライマー、及び配列番号11で表される塩基配列からなるBIPプライマーを含むプライマーセット;配列番号12で表される塩基配列からなるF3プライマー、配列番号13で表される塩基配列からなるB3プライマー、配列番号14で表される塩基配列からなるFIPプライマー、及び配列番号15で表される塩基配列からなるBIPプライマーを含むプライマーセット;配列番号16で表される塩基配列からなるF3プライマー、配列番号17で表される塩基配列からなるB3プライマー、配列番号18で表される塩基配列からなるFIPプライマー、及び配列番号19で表される塩基配列からなるBIPプライマーを含むプライマーセット;配列番号20で表される塩基配列からなるF3プライマー、配列番号21で表される塩基配列からなるB3プライマー、配列番号22で表される塩基配列からなるFIPプライマー、及び配列番号23で表される塩基配列からなるBIPプライマーを含むプライマーセット;配列番号24で表される塩基配列からなるF3プライマー、配列番号25で表される塩基配列からなるB3プライマー、配列番号26で表される塩基配列からなるFIPプライマー、及び配列番号27で表される塩基配列からなるBIPプライマーを含むプライマーセット;配列番号24で表される塩基配列からなるF3プライマー、配列番号25で表される塩基配列からなるB3プライマー、配列番号26で表される塩基配列からなるFIPプライマー、配列番号27で表される塩基配列からなるBIPプライマー、配列番号36で表される塩基配列からなるループプライマーF、及び配列番号37で表される塩基配列からなるループプライマーBを含むプライマーセット;配列番号28で表される塩基配列からなるF3プライマー、配列番号29で表される塩基配列からなるB3プライマー、配列番号30で表される塩基配列からなるFIPプライマー、及び配列番号31で表される塩基配列からなるBIPプライマーを含むプライマーセット;並びに配列番号32で表される塩基配列からなるF3プライマー、配列番号33で表される塩基配列からなるB3プライマー、配列番号34で表される塩基配列からなるFIPプライマー、及び配列番号35で表される塩基配列からなるBIPプライマーを含むプライマーセットが挙げられる。 Specific examples of primers used in the LAMP method include, but are not limited to, primers consisting of the nucleotide sequence represented by any one of SEQ ID NOs: 8 to 37. Primer sets include, for example, a primer set containing an F3 primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 8, a B3 primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 9, an FIP primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 10, and a BIP primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 11; a primer set containing an F3 primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 12, a B3 primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 13, an FIP primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 14, and a BIP primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 15; a primer set containing an F3 primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 16, a B3 primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 17, an FIP primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 18, and a BIP primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 19; a primer set containing an F3 primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 20, a B3 primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 21, an FIP primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 22, and a BIP primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 23; and an F3 primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 24. a primer set comprising an F3 primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 24, a B3 primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 25, an FIP primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 26, and a BIP primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 27; a primer set comprising an F3 primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 24, a B3 primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 25, an FIP primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 26, a BIP primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 27, a loop primer F consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 36, and a loop primer B consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 37; a primer set comprising an F3 primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 28, a B3 primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 29, an FIP primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 30, and a BIP primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 31; and a primer set comprising an F3 primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 32, a B3 primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 33, an FIP primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 34, and a BIP primer consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 35.
LAMP法では、鋳型DNA、プライマーセット、鎖置換型DNAポリメラーゼ、基質等を混合し、約60~65℃の一定温度で保温することにより、核酸増幅反応が進行する。等温で増幅反応が進行するため、反応は温度を一定に維持できる装置を用いて実施することができる。該装置としては、インキュベーター、サーマルサイクラー、リアルタイムPCR装置などが挙げられる。 In the LAMP method, template DNA, a primer set, strand-displacing DNA polymerase, a substrate, etc. are mixed and kept at a constant temperature of approximately 60-65°C, allowing the nucleic acid amplification reaction to proceed. Because the amplification reaction proceeds isothermally, the reaction can be carried out using a device that can maintain a constant temperature. Examples of such devices include an incubator, thermal cycler, and real-time PCR device.
LAMP法による増幅産物の検出には、増幅産物を特異的に認識することができる公知の手段を用いることができる。例えば、反応溶液に二本鎖DNAにインターカレートして蛍光を発するエチジウムブロマイド、SYBR GreenIなどの試薬を共存させておき、増幅反応後に反応チューブをUV装置にかざすなどして蛍光を検出することで、増幅の有無を目視で容易に確認することができる。あるいは、伸長反応の際にdNTPから遊離されるピロリン酸イオンが反応溶液中のマグネシウムイオンと結合し、ピロリン酸マグネシウムが生成し、反応溶液に白濁が生じる。よって、反応チューブ内の反応溶液の濁度を目視や簡易な測定機器で検出することで、増幅の有無を容易に確認することができる。 To detect amplification products using the LAMP method, known means capable of specifically recognizing amplification products can be used. For example, reagents such as ethidium bromide or SYBR Green I, which intercalate into double-stranded DNA and emit fluorescence, can be added to the reaction solution. After the amplification reaction, the reaction tube can be held over a UV device to detect the fluorescence, allowing easy visual confirmation of whether amplification has occurred. Alternatively, pyrophosphate ions released from dNTPs during the extension reaction combine with magnesium ions in the reaction solution to form magnesium pyrophosphate, causing the reaction solution to become cloudy. Therefore, the presence or absence of amplification can be easily confirmed by visually checking the turbidity of the reaction solution in the reaction tube or by using a simple measuring device.
サザンブロッティング法を用いて本発明のマーカーを検出する場合、例えば、常法に従ってメンブレン上に試料由来のゲノムDNAを適当な制限酵素で消化したものをトランスファーし、次いで放射性同位体、蛍光物質、発光物質、酵素、ビオチン等で標識したプローブを該ゲノムDNAにハイブリダイズさせればよい。形成された標識プローブとゲノムDNAとの二重鎖から該標識に由来するシグナルを検出することにより、本発明のマーカーを検出することができる。ここで、プローブとしては、本発明のマーカーの全部又は一部に特異的にハイブリダイゼーションし、該マーカーを検出できるプローブであることが好ましい。プローブの塩基長は、好ましくは100~5000塩基であり、より好ましくは500~1000塩基である。該プローブは、本発明のマーカーと特異的にハイブリダイゼーションできる限りにおいて、鋳型DNAの塩基配列と1~数個、好ましくは1~5個、さらに好ましくは1~3個のミスマッチを有していてもよい。 When detecting a marker of the present invention using Southern blotting, for example, genomic DNA derived from a sample, digested with an appropriate restriction enzyme, is transferred onto a membrane according to standard methods, and then a probe labeled with a radioisotope, fluorescent substance, luminescent substance, enzyme, biotin, or the like is hybridized to the genomic DNA. The marker of the present invention can be detected by detecting a signal derived from the label from the formed double strand of the labeled probe and genomic DNA. Preferably, the probe is capable of specifically hybridizing to all or part of a marker of the present invention and detecting the marker. The probe's base length is preferably 100 to 5,000 bases, more preferably 500 to 1,000 bases. As long as the probe can specifically hybridize to a marker of the present invention, it may have one to several, preferably one to five, and even more preferably one to three mismatches with the base sequence of the template DNA.
プローブの具体的な例としては、本発明のマーカーの全部又は部分配列からなるポリヌクレオチド、オリゴヌクレオチド又はそれらの相補鎖を利用することができる。該「相補鎖」とは、本発明のマーカーを特異的に認識する限り、完全に相補的な配列に限られず、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上の配列同一性を有する配列であればよい。 Specific examples of probes that can be used include polynucleotides, oligonucleotides, or their complementary strands that comprise the entire or partial sequence of a marker of the present invention. The "complementary strand" is not limited to a completely complementary sequence, as long as it specifically recognizes the marker of the present invention, and may be a sequence that has preferably 80% or more, more preferably 90% or more, and even more preferably 95% or more sequence identity.
上記のプライマー又はプローブは、DNAあるいはRNAであることができ、合成されたものでも天然のものでもよい。該プライマー又はプローブは、通常のホスホルアミダイト法、リン酸トリエステル法などの化学合成法によって合成してもよいし、また市販されている自動オリゴヌクレオチド合成装置などを使用して合成してもよい。あるいは、クロマグロのゲノムDNAより常法に従って調製してもよい。 The above primers or probes can be DNA or RNA, and can be synthetic or natural. The primers or probes can be synthesized by conventional chemical synthesis methods such as the phosphoramidite method or the phosphate triester method, or can be synthesized using a commercially available automated oligonucleotide synthesizer. Alternatively, they can be prepared from bluefin tuna genomic DNA using standard methods.
前記特許文献1では、性別特異的なDNA多型という雌雄共通のゲノムDNA配列中の特定位置の特定塩基が性判別のマーカーであるため、該特定塩基を検出する必要があり、性判別方法の構築に制約があった。一方、本発明のマーカーは、雄特異的なDNAであって約230kbの長さを有しており、前記特許文献1に比べて性判別方法の構築の自由度がはるかに高く、汎用性が高い。 In Patent Document 1, a sex-specific DNA polymorphism, a specific base at a specific position in a genomic DNA sequence common to both males and females, is used as a sex-determining marker, so it is necessary to detect this specific base, which places constraints on the construction of a sex-determining method. In contrast, the marker of the present invention is male-specific DNA and is approximately 230 kb in length, allowing for much greater freedom in the construction of a sex-determining method compared to Patent Document 1, making it highly versatile.
本発明の方法によれば、雄特異的DNAを検出とすることで、性判別の精度を損なうことなく、迅速、簡便にクロマグロの性を判別することができる。該DNAの検出には種々の手法を利用できるが、なかでも、LAMP法は簡易な装置での実施が可能である。また、4種類又は6種類のプライマーを使用して6領域を認識することから、増幅の特異性が極めて高い。さらに、増幅効率が高く、15分~1時間程度の反応で標的領域を検出可能な程度に増幅することができ、迅速性に優れている。高い増幅効率のため、増幅産物の量が多く、蛍光や濁度を利用して増幅の有無を容易に確認できる。また、一連の操作を反応チューブ内で完結でき、反応溶液のコンタミネーションや取り違えの可能性が低い。斯様に、LAMP法は迅速性及び簡便性に優れ、従来、設備上の理由で実施できなかったあるいは実施が難しかった施設においてもクロマグロの性判別が可能となる。したがって、本発明の雄特異的DNAの検出には、LAMP法を用いるのが好ましい。 According to the method of the present invention, by detecting male-specific DNA, it is possible to quickly and easily determine the sex of bluefin tuna without compromising the accuracy of sex determination. While various techniques can be used to detect this DNA, the LAMP method can be performed using simple equipment. Furthermore, since it uses four or six primers to recognize six regions, amplification specificity is extremely high. Furthermore, the amplification efficiency is high, and the target region can be amplified to a detectable level in a reaction of approximately 15 minutes to one hour, making it an excellent method for rapidity. Due to its high amplification efficiency, the amount of amplified product is large, and the presence or absence of amplification can be easily confirmed using fluorescence or turbidity. Furthermore, the entire process can be completed within the reaction tube, reducing the possibility of contamination or mix-up of the reaction solution. Thus, the LAMP method is quick and easy to use, making it possible to determine the sex of bluefin tuna even in facilities where it was previously impossible or difficult to perform due to equipment limitations. Therefore, the LAMP method is preferable for detecting the male-specific DNA of the present invention.
本発明の方法は、単独で実施しても、他の性判別方法と組み合わせて行ってもよい。他の性判別方法としては、生殖腺の目視、組織学的切片観察、性別特異的DNA多型の検出などが挙げられる。 The method of the present invention may be performed alone or in combination with other sex determination methods. Other sex determination methods include visual inspection of the gonads, observation of histological sections, and detection of sex-specific DNA polymorphisms.
本発明の方法は、本発明のマーカーを検出するための試薬キットを利用することによって、より簡便に実施することができる。該キットは、性判別用プライマー及び/又は性判別用プローブを含む。例えば、該キットとしては、PCRに用いる性判別用プライマーペアを含むキット、TaqMan PCRなどに用いる性判別用プライマーペア及び性判別用プローブを含むキット、LAMP法に用いる性判別用プライマーセットを含むキット、サザンブロットハイブリダイゼーションに用いる性判別用プローブを含むキットなどが挙げられる。 The method of the present invention can be carried out more easily by using a reagent kit for detecting the marker of the present invention. The kit includes a sexing primer and/or a sexing probe. Examples of such kits include a kit containing a sexing primer pair for use in PCR, a kit containing a sexing primer pair and a sexing probe for use in TaqMan PCR, etc., a kit containing a sexing primer set for use in the LAMP method, and a kit containing a sexing probe for use in Southern blot hybridization.
本発明のキットは、任意成分として、標識剤、PCRに必要な試薬(例えば、DNAポリメラーゼ、dNTPなど)、TaqMan PCRなどに必要な試薬(例えば、TaqDNAポリメラーゼ、dNTPなど)、LAMP法に必要な試薬(例えば、鎖置換型DNAポリメラーゼ、dNTPなど)を例示することができる。更に該キットには、測定の実施の便益のために適当な反応希釈液、緩衝液、制限酵素などが含まれていてもよい。 The kit of the present invention may optionally contain a labeling agent, reagents necessary for PCR (e.g., DNA polymerase, dNTPs, etc.), reagents necessary for TaqMan PCR (e.g., Taq DNA polymerase, dNTPs, etc.), and reagents necessary for LAMP (e.g., strand-displacing DNA polymerase, dNTPs, etc.). Furthermore, the kit may contain appropriate reaction diluents, buffers, restriction enzymes, etc., for the convenience of performing the measurement.
次に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は何らこれに限定されるものではない。 The present invention will now be described in more detail using examples, but the present invention is not limited to these examples in any way.
実施例1 クロマグロの性別特異的な塩基配列の同定
太平洋クロマグロ雄1個体(生殖腺及び特許文献2の方法による性判別済み)を材料に用いてPacBioロングリードシーケンスを行った。得られた塩基配列データを用いてゲノムアセンブリ作業(HGAP4によるコンティグ作成、Pilonによる配列修正、LINKSによるコンティグ連結作業)を行った結果、雌には存在しない雄特異的なDNA断片(配列番号1、配列名:M175、約230kb)が得られた。尚、雌のゲノム配列は、DNA Data Bank of Japan(DDBJ)にAccession No.DDBJ:BKCK01000001~BKCK01000444として登録されている。
Example 1: Identification of Sex-Specific Nucleotide Sequences in Pacific Bluefin Tuna. PacBio long-read sequencing was performed using one male Pacific bluefin tuna (the gonads had been determined and the sex had been determined using the method described in Patent Document 2). Genome assembly (contig creation using HGAP4, sequence correction using Pilon, and contig linking using LINKS) was performed using the obtained nucleotide sequence data, resulting in the acquisition of a male-specific DNA fragment (SEQ ID NO: 1, sequence name: M175, approximately 230 kb) that is not present in females. The female genome sequence has been registered in the DNA Data Bank of Japan (DDBJ) under Accession Nos. DDBJ: BKCK01000001 to BKCK01000444.
公開データベース(Ensemble)のタンパク質データ(アミノ酸配列)を用いて、この領域の遺伝子予測(Exonarate)を行った結果、下記表1に示す12遺伝子が予測された。 Using protein data (amino acid sequences) from a public database (Ensemble), gene prediction (Exonarate) for this region was performed, resulting in the prediction of 12 genes, as shown in Table 1 below.
表1において、開始位置及び終了位置は、それぞれ、配列番号1における塩基の位置を表している。上記12遺伝子のうち、g3以外は転位因子に関連する遺伝子と同一性が高かった。一方、g3は、メダカ(Oryzias latipes)のestrogen sulfotransferaseをコードするsult1st6遺伝子と同一性が高く、これをsult1st6y遺伝子と命名した。M175は、雄特異的であることから性判別の指標として有用と考えられるが、一般に遺伝子領域は非遺伝子領域に比べて配列保存性が高いことを踏まえ、以下の実施例2~6ではM175のsult1st6y遺伝子の領域を指標として用いた。 In Table 1, the start and end positions each represent the base positions in SEQ ID NO: 1. Of the 12 genes listed above, all but g3 were highly identical to genes associated with transposable elements. Meanwhile, g3 was highly identical to the salt1st6 gene encoding estrogen sulfotransferase in medaka (Oryzias latipes), and was named the salt1st6y gene. Because M175 is male-specific, it is considered useful as an indicator for sex determination. However, given that gene regions generally have higher sequence conservation than non-gene regions, the salt1st6y gene region of M175 was used as an indicator in Examples 2 to 6 below.
実施例2 性判別解析1
M175の塩基配列のうちsult1st6y遺伝子の塩基配列を標的とし、これをPCRにて増幅するための複数のプライマーペアを設計し、クロマグロ被検体の性判別解析を行った。sult1_LP2Fプライマー(配列番号2)及びsult1_LP2Rプライマー(配列番号3)を用いたPCR増幅では、1352bpのDNA断片の増幅が認められた場合に、被検体の遺伝的性は雄であると判定でき、該DNA断片の増幅が認められなかった場合に、被検体の遺伝的性は雌であると判定することができる。このとき、性別非特異的な486bpのDNA断片も増幅するため、これによりPCRの成否を確認することができる。また、sult1Y_F1プライマー(配列番号4)及びsult1Y_R1プライマー(配列番号5)を用いたPCR増幅では、77bpのDNA断片の増幅が認められた場合に、被検体の遺伝的性は雄であると判定でき、該DNA断片の増幅が認められなかった場合に、被検体の遺伝的性は雌であると判定することができる。尚、人為的ミスでPCR増幅に失敗し、雄個体から77bpのDNA断片が増幅されずに雌と誤判定されてしまう偽陰性を防止するため、ミトコンドリアDNAのND4遺伝子(内部陽性対照)の増幅用のND4_Fプライマー(配列番号6)及びND4_Rプライマー(配列番号7)も作製した。これらプライマーを用いたPCR増幅では、268bpのDNA断片が増幅される。各プライマーの配列を表2に示す。表2中、5’posは、プライマーの5’末端の塩基の位置を配列番号1の塩基配列における塩基位置で示す。
Example 2 Gender discrimination analysis 1
Among the base sequences of M175, the base sequence of the sult1st6y gene was targeted, and multiple primer pairs were designed to amplify this by PCR, and a sex discrimination analysis of bluefin tuna specimens was performed. In PCR amplification using the sult1_LP2F primer (SEQ ID NO: 2) and the sult1_LP2R primer (SEQ ID NO: 3), if amplification of a 1352 bp DNA fragment was observed, the genetic sex of the specimen could be determined to be male; if amplification of this DNA fragment was not observed, the genetic sex of the specimen could be determined to be female. At this time, a non-gender-specific 486 bp DNA fragment was also amplified, allowing the success or failure of the PCR to be confirmed. Furthermore, in PCR amplification using the sult1Y_F1 primer (SEQ ID NO: 4) and the sult1Y_R1 primer (SEQ ID NO: 5), if amplification of a 77 bp DNA fragment was observed, the genetic sex of the specimen could be determined to be male; if amplification of this DNA fragment was not observed, the genetic sex of the specimen could be determined to be female. To prevent false negatives, which could occur if a 77-bp DNA fragment is not amplified from a male individual due to human error, resulting in the individual being mistakenly identified as a female, the ND4_F primer (SEQ ID NO: 6) and ND4_R primer (SEQ ID NO: 7) were also prepared for amplifying the ND4 gene of mitochondrial DNA (an internal positive control). PCR amplification using these primers amplified a 268-bp DNA fragment. The sequences of each primer are shown in Table 2. In Table 2, 5'pos indicates the base position of the 5'-end of the primer in the base sequence of SEQ ID NO: 1.
具体的な試験方法は、以下のとおりである。天然太平洋クロマグロの雌4個体(図1のレーン1~4)、養殖太平洋クロマグロの雌2個体(図1のレーン5及び6)、養殖太平洋クロマグロの雄3個体(図1のレーン7、11及び12)及び天然太平洋クロマグロの雄3個体(図1のレーン8~10)からなる雄6個体及び雌6個体(生殖腺による性判別済み)の計12個体の各個体より、ハサミ等を用いて筋肉を採取し、TNES・Urea 6M溶液(10mM Tris-HCl、125mM NaCl、10mM EDTA、0.5% SDS、6M Urea)中でプロテアーゼ処理を行い、自動DNA抽出装置(Maxwell RSCシステム、Maxwell RSC Blood DNA kit、プロメガ株式会社製)を用いてゲノムDNAを調製した。該ゲノムDNA(最終濃度0.5ng/μL)を鋳型とし、PrimeSTAR GXL kit(タカラバイオ株式会社製)と、sult1_LP2Fプライマー(最終濃度0.5μM)及びsult1_LP2Rプライマー(最終濃度0.5μM)を用いて、ProflexPCRシステム(アプライドバイオシステムズ製)によりPCR反応(98℃10秒、60℃30秒、68℃1分のサイクルを35サイクル)を行った。得られたPCR増幅産物を2%アガロースゲルにアプライし、100Vで15分間、電気泳動を行った。
また、別の養殖太平洋クロマグロの雌1個(図1のレーン13)体及び雄1個体(図1のレーン14)(生殖腺による性判別済み)の計2個体の各個体より、上記の手法にてゲノムDNAを調製した。該ゲノムDNA(最終濃度0.5ng/μL)を鋳型とし、PrimeSTAR GXL kit(タカラバイオ株式会社製)と、sult1Y_F1プライマー(最終濃度0.4μM)及びsult1Y_R1プライマー(最終濃度0.4μM)並びにND4_Fプライマー(最終濃度0.05μM)及びND4_Rプライマー(最終濃度0.05μM)を用いて、ProflexPCRシステム(アプライドバイオシステムズ製)によりPCR反応(98℃10秒、60℃15秒、68℃15秒のサイクルを35サイクル)を行った。得られたPCR増幅産物を2%アガロースゲルにアプライし、100Vで15分間、電気泳動を行った。
The specific test method was as follows: Muscles were collected using scissors or other tools from each of 12 individuals, consisting of six males and six females (sexed by gonads), consisting of four wild-caught female Pacific bluefin tuna (lanes 1 to 4 in Figure 1 ), two farmed female Pacific bluefin tuna (lanes 5 and 6 in Figure 1 ), three farmed male Pacific bluefin tuna (lanes 7, 11, and 12 in Figure 1 ), and three wild-caught male Pacific bluefin tuna (lanes 8 to 10 in Figure 1 ). The muscles were then treated with protease in a TNES/Urea 6M solution (10 mM Tris-HCl, 125 mM NaCl, 10 mM EDTA, 0.5% SDS, 6M Urea), and genomic DNA was prepared using an automated DNA extraction device (Maxwell RSC system, Maxwell RSC Blood DNA kit, manufactured by Promega Corporation). Using the genomic DNA (final concentration 0.5 ng/μL) as a template, a PCR reaction (35 cycles of 98°C for 10 seconds, 60°C for 30 seconds, and 68°C for 1 minute) was carried out using a PrimeSTAR GXL kit (manufactured by Takara Bio Inc.) and sult1_LP2F primer (final concentration 0.5 μM) and sult1_LP2R primer (final concentration 0.5 μM) with a Proflex PCR system (manufactured by Applied Biosystems). The resulting PCR amplified product was applied to a 2% agarose gel and electrophoresed at 100 V for 15 minutes.
Genomic DNA was also prepared from two farmed Pacific bluefin tuna (one female (lane 13 in Figure 1 ) and one male (lane 14 in Figure 1 ) (sexed by gonads) using the above method. PCR reactions (35 cycles of 98°C for 10 seconds, 60°C for 15 seconds, and 68°C for 15 seconds) were performed using the genomic DNA (final concentration 0.5 ng/μL) as a template and a PrimeSTAR GXL kit (manufactured by Takara Bio Inc.) with sult1Y_F1 primer (final concentration 0.4 μM), sult1Y_R1 primer (final concentration 0.4 μM), and ND4_F primer (final concentration 0.05 μM), and ND4_R primer (final concentration 0.05 μM) using a Proflex PCR system (manufactured by Applied Biosystems). The resulting PCR amplification products were applied to a 2% agarose gel and electrophoresed at 100 V for 15 minutes.
結果を図1に示す。図1のレーン1~12は、sult1_LP2Fプライマー及びsult1_LP2Rプライマーを用いたPCR増幅の結果を示す。1352bpのDNA断片は、雌個体(レーン1~6)には認められず、雄個体(レーン7~12)に特異的に認められた。全レーンに性別非特異的な486bpのDNA断片が認められており、PCRが正常に実施されたことが明らかである。また、図1のレーン13及び14は、sult1Y_F1プライマー及びsult1Y_R1プライマーを用いたPCR増幅の結果を示す。77bpのDNA断片は、雌個体(レーン13)には認められず、雄個体(レーン14)に特異的に認められた。全レーンにND4遺伝子由来の268bpの増幅産物が認められており、PCRが正常に実施されたことが明らかである。試験した全個体で性を正確に判別でき、今回見出されたM175を指標とすることで、クロマグロ被検体の遺伝的性を高い精度で判別できることが示された。 The results are shown in Figure 1. Lanes 1 to 12 in Figure 1 show the results of PCR amplification using the sult1_LP2F and sult1_LP2R primers. The 1,352 bp DNA fragment was not observed in female individuals (lanes 1 to 6) but was specifically observed in male individuals (lanes 7 to 12). A non-gender-specific 486 bp DNA fragment was observed in all lanes, demonstrating that PCR was performed successfully. Lanes 13 and 14 in Figure 1 show the results of PCR amplification using the sult1Y_F1 and sult1Y_R1 primers. A 77 bp DNA fragment was not observed in female individuals (lane 13) but was specifically observed in male individuals (lane 14). A 268 bp amplification product derived from the ND4 gene was observed in all lanes, demonstrating that PCR was performed successfully. The sex of all tested individuals could be accurately determined, demonstrating that by using the newly discovered M175 as an indicator, it is possible to determine the genetic sex of bluefin tuna specimens with high accuracy.
実施例3 性判別解析2
LAMP法を用い、クロマグロの性判別解析を行った。雄特異的DNAを標的としたLAMP法による解析では、増幅産物が検出された場合に被検体の性は雄であると判別でき、増幅産物が検出されなった場合に被検体の性は雌であると判別できる。
具体的な試験方法は、以下のとおりである。養殖太平洋クロマグロの雄1個体及び雌1個体(生殖腺及び特許文献2の方法による性判別済み)の計2個体の各個体より、実施例2と同様の手法にてゲノムDNAを調製した。該ゲノムDNA(最終濃度2ng/μL)を鋳型とし、LoopampDNA増幅試薬D及び蛍光・目視検出試薬(栄研科学株式会社製)と下記表3に示す(i)~(vii)のいずれかのプライマーセット(F3及びB3プライマーは最終濃度0.2μM、FIP及びBIPプライマーは最終濃度1.6μM)を用いて、ProflexPCRシステム(アプライドバイオシステムズ製)により反応(63℃50分、95℃5分)を行った。ネガティブコントロール(NTC)としてDNAなしの反応も行った。得られた増幅産物を反応チューブのまま青色LEDトランスイルミネーター(LEDB-SBOXHP、オプトコード株式会社製)にかざし、蛍光を目視で確認した。尚、表3中、5’posは、プライマーの5’末端の塩基の位置を配列番号1の塩基配列における塩基位置で示す。FIP及びBIPは逆方向の2配列を合成したプライマーのため、位置情報は示していない。
Example 3 Gender discrimination analysis 2
The sex determination analysis of bluefin tuna was carried out using the LAMP method. In the analysis using the LAMP method, which targets male-specific DNA, if an amplification product is detected, the sex of the subject can be determined to be male, and if an amplification product is not detected, the sex of the subject can be determined to be female.
The specific test method is as follows. Genomic DNA was prepared from two farmed Pacific bluefin tuna, one male and one female (the gonads had been determined and the sex had been determined using the method described in Patent Document 2), using the same method as in Example 2. Using the genomic DNA (final concentration 2 ng/μL) as a template, reactions (63°C for 50 minutes, 95°C for 5 minutes) were carried out using a Proflex PCR system (Applied Biosystems) with Loopamp DNA Amplification Reagent D and a Fluorescence and Visual Detection Reagent (manufactured by Eiken Scientific Co., Ltd.) and one of the primer sets (i) to (vii) shown in Table 3 below (F3 and B3 primers at a final concentration of 0.2 μM, FIP and BIP primers at a final concentration of 1.6 μM) as a template. A reaction without DNA was also carried out as a negative control (NTC). The resulting amplified products were held in the reaction tubes over a blue LED transilluminator (LEDB-SBOXHP, Optocode Corporation) and the fluorescence was visually confirmed. In Table 3, 5'pos indicates the base position of the 5'-terminal base of the primer in the base sequence of SEQ ID NO: 1. Since FIP and BIP are primers synthesized from two sequences in opposite directions, no positional information is shown.
結果を表4に示す。表4において、「+」は緑色の蛍光がみられたことを、「-」は蛍光がみられなかったことを表す。7種類のプライマーセットのいずれを用いた場合でも、雄個体では標的DNA断片の増幅に伴う蛍光がみられた一方、雌個体では蛍光がみられなかった。よって、LAMP法によりクロマグロの性を正確に判別できた。 The results are shown in Table 4. In Table 4, a "+" indicates that green fluorescence was observed, and a "-" indicates that no fluorescence was observed. Regardless of which of the seven primer sets was used, fluorescence associated with the amplification of the target DNA fragment was observed in male individuals, but no fluorescence was observed in female individuals. Therefore, the LAMP method was able to accurately determine the sex of bluefin tuna.
実施例4 性判別解析3
表3に示すプライマーセットのうち、プライマー領域にイントロンよりも保存性が高いエキソンの配列を含むプライマーセット(iii)及び(iv)を用い、LAMP法での性判別解析を行った。実施例3で用いたのとは別の天然太平洋クロマグロの雄6個体及び雌7個体(特許文献2の方法による性判別済み)、並びに実施例3で使用した養殖太平洋クロマグロ雄1個体及び雌1個体の計15個体の各個体より、実施例2と同様の手法によりゲノムDNAを調製した。該ゲノムDNA(最終濃度1.5~3ng/μL)を鋳型とし、プライマーセット(iii)又は(iv)を用いた以外は実施例3と同様の手法によりクロマグロ被検体の性判別解析を行った。ネガティブコントロール(NTC)としてDNAなしの反応も行った。
Example 4 Gender discrimination analysis 3
Of the primer sets shown in Table 3, primer sets (iii) and (iv), which contain exon sequences that are more conserved than intron sequences in the primer region, were used to conduct sexing analysis using the LAMP method. Genomic DNA was prepared from 15 individuals, including six male and seven female wild Pacific bluefin tuna (sexed using the method of Patent Document 2) other than those used in Example 3, and one male and one female farmed Pacific bluefin tuna used in Example 3, using the same method as in Example 2. Using the genomic DNA (final concentration 1.5-3 ng/μL) as a template, sexing analysis of bluefin tuna specimens was conducted using the same method as in Example 3, except for using primer set (iii) or (iv). A reaction without DNA was also performed as a negative control (NTC).
結果を表5に示す。表5において、「+」は緑色の蛍光がみられたことを、「-」は蛍光がみられなかったことを表し、また、個体番号14及び15が実施例3で使用した個体を表す。いずれのプライマーセットを用いた場合でも、全ての雄個体では標的DNA断片の増幅に伴う蛍光がみられた一方、雌個体では蛍光がみられなかった。よって、LAMP法によりクロマグロの性を正確に判別できた。尚、プライマーセット(iii)を用いた場合、プライマーセット(iv)を用いた場合よりも蛍光強度が高く、性判別能が高かった。 The results are shown in Table 5. In Table 5, a "+" indicates that green fluorescence was observed, a "-" indicates that no fluorescence was observed, and individual numbers 14 and 15 represent the individuals used in Example 3. Regardless of which primer set was used, fluorescence associated with the amplification of the target DNA fragment was observed in all male individuals, while no fluorescence was observed in female individuals. Therefore, the LAMP method was able to accurately determine the sex of bluefin tuna. Furthermore, when primer set (iii) was used, the fluorescence intensity was higher than when primer set (iv) was used, and sex determination ability was higher.
実施例5 性判別解析4
表3に示すプライマーセットのうち、性判別能のより高いプライマーセット(iii)を用い、LAMP法での性判別解析を行った。実施例3及び4で用いたのとは別の天然太平洋クロマグロの雄10個体及び雌11個体(生殖腺並びに特許文献1及び2の方法による性判別済み)、並びに実施例3で使用した養殖太平洋クロマグロの雄1個体及び雌1個体の計23個体の各個体より、実施例2と同様の手法によりゲノムDNAを調製した。該ゲノムDNA(最終濃度0.8~2ng/μL)を鋳型とし、プライマーセット(iii)を用いた以外は実施例3と同様の手法によりクロマグロ被検体の性判別解析を行った。ネガティブコントロール(NTC)としてDNAなしの反応も行った。
Example 5 Gender discrimination analysis 4
Of the primer sets shown in Table 3, primer set (iii) with higher sex discrimination ability was used to conduct sex discrimination analysis using the LAMP method. Genomic DNA was prepared from 23 individuals, including 10 male and 11 female wild Pacific bluefin tuna (sexed using the gonads and the methods of Patent Documents 1 and 2) other than those used in Examples 3 and 4, and one male and one female farmed Pacific bluefin tuna used in Example 3, using the same method as in Example 2. Sex discrimination analysis of bluefin tuna specimens was conducted using the same method as in Example 3, except that the genomic DNA (final concentration 0.8 to 2 ng/μL) was used as a template and primer set (iii). A reaction without DNA was also performed as a negative control (NTC).
結果を表6に示す。表6において、「+」は緑色の蛍光がみられたことを、「-」は蛍光がみられなかったことを表し、また、個体番号23及び24が実施例3で使用した個体を表す。全ての雄個体では標的DNA断片の増幅に伴う蛍光がみられた一方、雌個体では蛍光がみられなかった。よって、LAMP法によりクロマグロの性を正確に判別できた。 The results are shown in Table 6. In Table 6, a "+" indicates that green fluorescence was observed, a "-" indicates that no fluorescence was observed, and individual numbers 23 and 24 represent the individuals used in Example 3. Fluorescence associated with the amplification of the target DNA fragment was observed in all male individuals, while no fluorescence was observed in female individuals. Therefore, the sex of bluefin tuna could be accurately determined using the LAMP method.
実施例6 性判別解析5
表3に示すプライマーセットのうち、プライマーセット(v)について、さらにループプライマーF(5-LF: CATCCCAGAATTGGATTTGTGAGT、配列番号36)及びループプライマーB(5-LB: AAAAAGTGCCAAAACTACGGAGC、配列番号37)を設計し、ループプライマーを用いる場合と用いない場合でLAMP法での性判別解析を行った。具体的には、実施例3~5で用いたのとは別の天然太平洋クロマグロの雄2個体及び雌2個体(生殖腺及び特許文献2の方法による性判別済み)、並びに実施例3で使用した養殖太平洋クロマグロの雄1個体及び雌1個体の計6個体の各個体より、実施例2と同様の手法によりゲノムDNAを調製した。該ゲノムDNA(最終濃度0.2~2ng/μL)を鋳型とし、プライマーセット(v)を用い、ループプライマーを用いない場合には反応時間50分とし、ループプライマーを用いる場合には各20pmolを反応系に添加し、反応時間を30分とした以外は実施例3と同様の手法によりクロマグロ被検体の性判別解析を行った。ネガティブコントロール(NTC)としてDNAなしの反応も行った。
Example 6 Gender discrimination analysis 5
Of the primer sets shown in Table 3, for primer set (v), loop primer F (5-LF: CATCCCAGAATTGGATTTGTGAGT, SEQ ID NO: 36) and loop primer B (5-LB: AAAAAGTGCCAAAACTACGGAGC, SEQ ID NO: 37) were further designed, and sexing analysis by the LAMP method was performed with and without the use of loop primers. Specifically, genomic DNA was prepared from six individuals, including two males and two females of wild Pacific bluefin tuna (sexed using the gonads and the method of Patent Document 2) other than those used in Examples 3 to 5, and one male and one female of the farmed Pacific bluefin tuna used in Example 3, using the same method as in Example 2. The genomic DNA (final concentration 0.2 to 2 ng/μL) was used as a template, and primer set (v) was used, with the exception that the reaction time was 50 minutes when no loop primers were used, and 20 pmol of each loop primer was added to the reaction system and the reaction time was 30 minutes, using the same method as in Example 3. A reaction without DNA was also performed as a negative control (NTC).
結果を表7に示す。表7において、「+」は緑色の蛍光がみられたことを、「-」は蛍光がみられなかったことを表す。全ての雄個体では標的DNA断片の増幅に伴う蛍光がみられた一方、雌個体では蛍光がみられなかった。よって、LAMP法によりクロマグロの性を正確に判別できた。また、反応時間30分での性判別も可能であった。 The results are shown in Table 7. In Table 7, a "+" indicates that green fluorescence was observed, and a "-" indicates that no fluorescence was observed. Fluorescence associated with the amplification of the target DNA fragment was observed in all male individuals, while no fluorescence was observed in female individuals. Therefore, the LAMP method was able to accurately determine the sex of bluefin tuna. Furthermore, sex determination was possible with a reaction time of 30 minutes.
実施例2~6の結果より、LAMP法を用いることでクロマグロの性を高精度で判別できることが示された。LAMP法は、等温で反応が進行するため、装置としては一定温度を維持できる装置があればよく、PCRとは異なり高価な機器が必要ない。また、増幅反応が短時間で済む。さらに、増幅反応後、反応チューブをそのままUV装置にかざして蛍光を確認するだけで、増幅の有無を容易に確認できる。斯様に、LAMP法は迅速性と簡便性に優れ、養殖場など実験リソースの限られる状況下でも精度の高い性判別が可能となる。 The results of Examples 2 to 6 demonstrate that the sex of bluefin tuna can be determined with high accuracy using the LAMP method. Because the LAMP reaction proceeds isothermally, all that is required is a device that can maintain a constant temperature, and unlike PCR, no expensive equipment is required. The amplification reaction also takes a short time. Furthermore, after the amplification reaction, the presence or absence of amplification can be easily confirmed by simply holding the reaction tube directly over a UV device and checking for fluorescence. In this way, the LAMP method is quick and easy to use, and enables highly accurate sex determination even in situations with limited experimental resources, such as at aquaculture farms.
実施例7 プライマー
以下、本発明のクロマグロの性判別方法に用いるプライマーの設計例を挙げる。表8にPCRのためのプライマーペア1~10を、表9にLAMP法のためのプライマーセット11~15を示す。表中、5’posは、プライマーの5’末端の塩基の位置を配列番号1の塩基配列における塩基位置で示す。FIP及びBIPは逆方向の2配列を合成したプライマーのため、位置情報は示していない。
Example 7 Primers Below are examples of primer designs used in the method for sexing bluefin tuna of the present invention. Table 8 shows primer pairs 1 to 10 for PCR, and Table 9 shows primer sets 11 to 15 for the LAMP method. In the table, 5'pos indicates the base position of the 5'-end of the primer in the base sequence of SEQ ID NO: 1. As FIP and BIP are primers synthesized from two sequences in opposite directions, no position information is shown.
参考例1 M175の構造の確認
M175全体は雄特異的な配列である。一方、M175の部分塩基配列を指標としてクロマグロの性判別方法を構築する場合、該部分塩基配列に雌のゲノムDNAと配列同一性の高い配列があると、プライマー又はプローブの設計に注意を要する。そこで、プライマーによる増幅産物の長さを100bpと仮定し、M175中の任意の連続する100塩基以上からなる塩基配列が雌のゲノム配列と100%マッチするか否かをBLASTにより検証した。結果を表10に示す。
Reference Example 1: Confirmation of M175 Structure The entire M175 sequence is male-specific. On the other hand, when constructing a method for determining the sex of bluefin tuna using a partial base sequence of M175 as an indicator, if the partial base sequence contains a sequence highly identical to female genomic DNA, care must be taken when designing primers or probes. Therefore, assuming the length of the amplification product using the primers is 100 bp, BLAST was used to verify whether any base sequence consisting of 100 or more consecutive bases in M175 is a 100% match with the female genomic sequence. The results are shown in Table 10.
表10中、開始位置及び終了位置は、それぞれ、雌のゲノム配列に100%マッチする塩基配列の5’末端の塩基及び3’末端の塩基の位置を配列番号1における塩基位置で示したものである。表10に示すように、M175には雌のゲノム配列とマッチする部分塩基配列はあるが、当業者であれば、性判別用マーカーを検出する方法の特性に応じて、M175の全部又は適当な部分塩基配列からなるDNAをマーカーとして選択し、本発明のクロマグロの性判別方法を実施することができる。例えば、性判別にPCRを利用する場合、表10の部分塩基配列のいずれか1つの領域を標的としてプライマーペアを設計することを回避すればよく、該部分塩基配列のいずれか1つの領域を標的としてプライマーペアの一方のプライマーを設計しても、他方のプライマーを該領域外に設計すれば、性判別可能である。例えば、性判別にTaqMan PCRを利用する場合、表10の部分塩基配列のいずれか1つの領域を標的としてプライマーペア及びプローブを設計することを回避すればよく、プローブを表10の部分塩基配列外の領域を標的として設計するなどすれば、性判別可能である。例えば、性判別にLAMP法を利用する場合、該部分塩基配列のいずれか1つの領域を標的としてプライマーセットを設計することを回避するなど、雌雄で増幅の有無の違いが生じるようにプライマーセットを設計すれば、性判別可能である。また、例えば、性判別にサザンブロッティングハイブリダイゼーションを利用する場合、該部分塩基配列のいずれか1つの領域を標的としてプローブを設計しても、ゲノムDNAを消化する際に適当な制限酵素を使用することで、性判別可能である。斯様に、M175は、適当なマーカーの検出方法を用いることで、全部又はその部分塩基配列からなるDNAを性判別マーカーとして使用することができる。該マーカーとしては、表10のいずれか1つの部分塩基配列に含まれる塩基配列からなるDNAを除くことが好ましく、M175から表10の部分塩基配列を除いた塩基配列の部分塩基配列からなるDNAがより好ましい。 In Table 10, the start and end positions indicate the base positions in SEQ ID NO: 1 of the 5'-terminal and 3'-terminal bases of the base sequence that 100% matches the female genome sequence. As shown in Table 10, M175 has a partial base sequence that matches the female genome sequence. However, those skilled in the art can select DNA consisting of all or an appropriate partial base sequence of M175 as a marker, depending on the characteristics of the method for detecting the sex-determining marker, and carry out the method for sexing bluefin tuna of the present invention. For example, when PCR is used for sexing, it is sufficient to avoid designing a primer pair that targets any one region of the partial base sequence in Table 10. Even if one primer of the primer pair is designed to target any one region of the partial base sequence, sexing is possible if the other primer is designed outside that region. For example, when TaqMan PCR is used for sexing, it is sufficient to avoid designing a primer pair and probe that target any one region of the partial base sequence in Table 10. Sexing is possible if the probe is designed to target a region outside the partial base sequence in Table 10. For example, when using the LAMP method for sex determination, sex determination is possible by designing a primer set that results in differences in the presence or absence of amplification between males and females, such as by avoiding designing a primer set that targets any one region of the partial base sequence. Furthermore, for example, when using Southern blotting hybridization for sex determination, sex determination is possible even if a probe is designed to target any one region of the partial base sequence, by using an appropriate restriction enzyme when digesting the genomic DNA. Thus, by using an appropriate marker detection method, DNA consisting of all or a partial base sequence of M175 can be used as a sex determination marker. It is preferable for the marker to exclude DNA consisting of a base sequence included in any one of the partial base sequences in Table 10, and more preferably DNA consisting of a partial base sequence obtained by excluding the partial base sequence of Table 10 from M175.
Claims (7)
該DNAが以下の(a)~(c)からなる群より選択される少なくとも1種のDNAである、方法:
(a)配列番号1の9390~9818位、16389~17603位、32614~64628位、76852~77963位、82490~82919位、118954~119841位、168127~168456位、176645~176974位、186243~186572位、195859~196188位、200940~201269位及び207325~207654位のいずれかの塩基配列又は配列番号1の9390~9818位、16389~17603位、32614~64628位、76852~77963位、82490~82919位、118954~119841位、168127~168456位、176645~176974位、186243~186572位、195859~196188位、200940~201269位及び207325~207654位のいずれかの塩基配列の部分塩基配列であって連続する50~10000塩基の塩基配列からなる雄特異的なDNA;
(b)配列番号1の9390~9818位、16389~17603位、32614~64628位、76852~77963位、82490~82919位、118954~119841位、168127~168456位、176645~176974位、186243~186572位、195859~196188位、200940~201269位及び207325~207654位のいずれかの塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列又は配列番号1の9390~9818位、16389~17603位、32614~64628位、76852~77963位、82490~82919位、118954~119841位、168127~168456位、176645~176974位、186243~186572位、195859~196188位、200940~201269位及び207325~207654位のいずれかの塩基配列の部分塩基配列であって連続する50~10000塩基の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列からなる雄特異的なDNA;
(c)配列番号1の9390~9818位、16389~17603位、32614~64628位、76852~77963位、82490~82919位、118954~119841位、168127~168456位、176645~176974位、186243~186572位、195859~196188位、200940~201269位及び207325~207654位のいずれかの塩基配列において1~5個の塩基が欠失、置換若しくは付加された塩基配列又は配列番号1の9390~9818位、16389~17603位、32614~64628位、76852~77963位、82490~82919位、118954~119841位、168127~168456位、176645~176974位、186243~186572位、195859~196188位、200940~201269位及び207325~207654位のいずれかの塩基配列の部分塩基配列であって連続する50~10000塩基の塩基配列において1~5個の塩基が欠失、置換若しくは付加された塩基配列からなる雄特異的なDNA。 A method for determining the sex of bluefin tuna, comprising detecting male-specific DNA in a sample collected from a bluefin tuna specimen,
The method, wherein the DNA is at least one type of DNA selected from the group consisting of the following (a) to ( c ):
(a) any of the nucleotide sequences of positions 9390 to 9818, 16389 to 17603, 32614 to 64628, 76852 to 77963, 82490 to 82919, 118954 to 119841, 168127 to 168456, 176645 to 176974, 186243 to 186572, 195859 to 196188, 200940 to 201269, and 207325 to 207654 of SEQ ID NO: 1; or any of the nucleotide sequences of positions 9390 to 9818, 16 male-specific DNA consisting of a partial base sequence of any one of the base sequences of positions 389 to 17603, 32614 to 64628, 76852 to 77963, 82490 to 82919, 118954 to 119841, 168127 to 168456, 176645 to 176974, 186243 to 186572, 195859 to 196188, 200940 to 201269, and 207325 to 207654, which is a contiguous base sequence of 50 to 10,000 bases ;
(b) a nucleotide sequence having 90% or more identity to any of the nucleotide sequences of positions 9390 to 9818, 16389 to 17603, 32614 to 64628, 76852 to 77963, 82490 to 82919, 118954 to 119841, 168127 to 168456, 176645 to 176974, 186243 to 186572, 195859 to 196188, 200940 to 201269, and 207325 to 207654 of SEQ ID NO: 1; or a male-specific DNA consisting of a partial base sequence of any one of the base sequences at positions 389 to 17603, 32614 to 64628, 76852 to 77963, 82490 to 82919, 118954 to 119841, 168127 to 168456, 176645 to 176974, 186243 to 186572, 195859 to 196188, 200940 to 201269, and 207325 to 207654, which has 90% or more identity to a contiguous base sequence of 50 to 10,000 bases ;
(c) 1 in any of the base sequences of positions 9390 to 9818, 16389 to 17603, 32614 to 64628, 76852 to 77963, 82490 to 82919, 118954 to 119841, 168127 to 168456, 176645 to 176974, 186243 to 186572, 195859 to 196188, 200940 to 201269, and 207325 to 207654 of SEQ ID NO: 1 A male-specific DNA comprising a base sequence in which 1 to 5 bases have been deleted, substituted or added, or a partial base sequence of any of the base sequences at positions 9390 to 9818, 16389 to 17603, 32614 to 64628, 76852 to 77963, 82490 to 82919, 118954 to 119841, 168127 to 168456, 176645 to 176974, 186243 to 186572, 195859 to 196188, 200940 to 201269, and 207325 to 207654 of SEQ ID NO: 1, in which 1 to 5 bases have been deleted, substituted or added in a base sequence of 50 to 10,000 consecutive bases .
前記(b)が配列番号1の32614~64628位の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列又は配列番号1の32614~64628位の塩基配列の部分塩基配列であって連続する50~10000塩基の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列からなる雄特異的なDNAであり、(b) is a male-specific DNA consisting of a base sequence having 90% or more identity with the base sequence of positions 32614 to 64628 of SEQ ID NO: 1 or a partial base sequence of the base sequence of positions 32614 to 64628 of SEQ ID NO: 1, which base sequence has 90% or more identity with a continuous base sequence of 50 to 10,000 bases,
前記(c)が配列番号1の32614~64628位の塩基配列において1~5個の塩基が欠失、置換若しくは付加された塩基配列又は配列番号1の32614~64628位の塩基配列の部分塩基配列であって連続する50~10000塩基の塩基配列において1~5個の塩基が欠失、置換若しくは付加された塩基配列からなる雄特異的なDNAである、(c) is a male-specific DNA consisting of a base sequence in which 1 to 5 bases are deleted, substituted or added in the base sequence of positions 32614 to 64628 of SEQ ID NO: 1, or a partial base sequence in which 1 to 5 bases are deleted, substituted or added in a base sequence of 50 to 10,000 consecutive bases in the base sequence of positions 32614 to 64628 of SEQ ID NO: 1,
請求項1又は2記載の方法。3. The method according to claim 1 or 2.
(a)配列番号1の9390~9818位、16389~17603位、32614~64628位、76852~77963位、82490~82919位、118954~119841位、168127~168456位、176645~176974位、186243~186572位、195859~196188位、200940~201269位及び207325~207654位のいずれかの塩基配列又は配列番号1の9390~9818位、16389~17603位、32614~64628位、76852~77963位、82490~82919位、118954~119841位、168127~168456位、176645~176974位、186243~186572位、195859~196188位、200940~201269位及び207325~207654位のいずれかの部分塩基配列であって連続する50~10000塩基の塩基配列からなる雄特異的なDNA;
(b)配列番号1の9390~9818位、16389~17603位、32614~64628位、76852~77963位、82490~82919位、118954~119841位、168127~168456位、176645~176974位、186243~186572位、195859~196188位、200940~201269位及び207325~207654位のいずれかの塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列又は配列番号1の9390~9818位、16389~17603位、32614~64628位、76852~77963位、82490~82919位、118954~119841位、168127~168456位、176645~176974位、186243~186572位、195859~196188位、200940~201269位及び207325~207654位のいずれかの塩基配列の部分塩基配列であって連続する50~10000塩基の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列からなる雄特異的なDNA;
(c)配列番号1の9390~9818位、16389~17603位、32614~64628位、76852~77963位、82490~82919位、118954~119841位、168127~168456位、176645~176974位、186243~186572位、195859~196188位、200940~201269位及び207325~207654位のいずれかの塩基配列において1~5個の塩基が欠失、置換若しくは付加された塩基配列又は配列番号1の9390~9818位、16389~17603位、32614~64628位、76852~77963位、82490~82919位、118954~119841位、168127~168456位、176645~176974位、186243~186572位、195859~196188位、200940~201269位及び207325~207654位のいずれかの塩基配列の部分塩基配列であって連続する50~10000塩基の塩基配列において1~5個の塩基が欠失、置換若しくは付加された塩基配列からなる雄特異的なDNA。 Use of at least one type of DNA selected from the group consisting of the following (a) to (c) for sexing of bluefin tuna :
(a) any of the nucleotide sequences of positions 9390 to 9818, 16389 to 17603, 32614 to 64628, 76852 to 77963, 82490 to 82919, 118954 to 119841, 168127 to 168456, 176645 to 176974, 186243 to 186572, 195859 to 196188, 200940 to 201269, and 207325 to 207654 of SEQ ID NO: 1, or positions 9390 to 9818 of SEQ ID NO: 1 male-specific DNA consisting of a partial base sequence of any of positions 16389 to 17603, 32614 to 64628, 76852 to 77963, 82490 to 82919, 118954 to 119841, 168127 to 168456, 176645 to 176974, 186243 to 186572, 195859 to 196188, 200940 to 201269, and 207325 to 207654, which is a contiguous base sequence of 50 to 10,000 bases;
(b) a nucleotide sequence having 90% or more identity to any of the nucleotide sequences of positions 9390 to 9818, 16389 to 17603, 32614 to 64628, 76852 to 77963, 82490 to 82919, 118954 to 119841, 168127 to 168456, 176645 to 176974, 186243 to 186572, 195859 to 196188, 200940 to 201269, and 207325 to 207654 of SEQ ID NO: 1; or a male-specific DNA consisting of a partial base sequence of any one of the base sequences at positions 389 to 17603, 32614 to 64628, 76852 to 77963, 82490 to 82919, 118954 to 119841, 168127 to 168456, 176645 to 176974, 186243 to 186572, 195859 to 196188, 200940 to 201269, and 207325 to 207654, which has 90% or more identity to a contiguous base sequence of 50 to 10,000 bases;
(c) a base sequence in which 1 to 5 bases are deleted, substituted or added in any of the base sequences of positions 9390 to 9818, 16389 to 17603, 32614 to 64628, 76852 to 77963, 82490 to 82919, 118954 to 119841, 168127 to 168456, 176645 to 176974, 186243 to 186572, 195859 to 196188, 200940 to 201269 and 207325 to 207654 of SEQ ID NO: 1, or Male-specific DNA consisting of a partial base sequence of any of the base sequences at positions 6389 to 17603, 32614 to 64628, 76852 to 77963, 82490 to 82919, 118954 to 119841, 168127 to 168456, 176645 to 176974, 186243 to 186572, 195859 to 196188, 200940 to 201269, and 207325 to 207654, in which 1 to 5 bases are deleted, substituted, or added in a contiguous base sequence of 50 to 10,000 bases .
(a)配列番号1の9390~9818位、16389~17603位、32614~64628位、76852~77963位、82490~82919位、118954~119841位、168127~168456位、176645~176974位、186243~186572位、195859~196188位、200940~201269位及び207325~207654位のいずれかの塩基配列又は配列番号1の9390~9818位、16389~17603位、32614~64628位、76852~77963位、82490~82919位、118954~119841位、168127~168456位、176645~176974位、186243~186572位、195859~196188位、200940~201269位及び207325~207654位のいずれかの塩基配列の部分塩基配列であって連続する50~10000塩基の塩基配列からなる雄特異的なDNA;
(b)配列番号1の9390~9818位、16389~17603位、32614~64628位、76852~77963位、82490~82919位、118954~119841位、168127~168456位、176645~176974位、186243~186572位、195859~196188位、200940~201269位及び207325~207654位のいずれかの塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列又は配列番号1の9390~9818位、16389~17603位、32614~64628位、76852~77963位、82490~82919位、118954~119841位、168127~168456位、176645~176974位、186243~186572位、195859~196188位、200940~201269位及び207325~207654位のいずれかの塩基配列の部分塩基配列であって連続する50~10000塩基の塩基配列と90%以上の同一性を有する塩基配列からなる雄特異的なDNA;
(c)配列番号1の9390~9818位、16389~17603位、32614~64628位、76852~77963位、82490~82919位、118954~119841位、168127~168456位、176645~176974位、186243~186572位、195859~196188位、200940~201269位及び207325~207654位のいずれかの塩基配列において1~5個の塩基が欠失、置換若しくは付加された塩基配列又は配列番号1の9390~9818位、16389~17603位、32614~64628位、76852~77963位、82490~82919位、118954~119841位、168127~168456位、176645~176974位、186243~186572位、195859~196188位、200940~201269位及び207325~207654位のいずれかの塩基配列の部分塩基配列であって連続する50~10000塩基の塩基配列において1~5個の塩基が欠失、置換若しくは付加された塩基配列からなる雄特異的なDNA。 A kit for determining the sex of bluefin tuna, comprising a primer pair capable of specifically amplifying at least one type of DNA selected from the group consisting of the following (a) to (c) and/or a probe capable of specifically hybridizing to said DNA :
(a) any of the nucleotide sequences of positions 9390 to 9818, 16389 to 17603, 32614 to 64628, 76852 to 77963, 82490 to 82919, 118954 to 119841, 168127 to 168456, 176645 to 176974, 186243 to 186572, 195859 to 196188, 200940 to 201269, and 207325 to 207654 of SEQ ID NO: 1; or any of the nucleotide sequences of positions 9390 to 9818, 16 male-specific DNA consisting of a partial base sequence of any one of the base sequences of positions 389 to 17603, 32614 to 64628, 76852 to 77963, 82490 to 82919, 118954 to 119841, 168127 to 168456, 176645 to 176974, 186243 to 186572, 195859 to 196188, 200940 to 201269, and 207325 to 207654, which is a contiguous base sequence of 50 to 10,000 bases;
(b) a nucleotide sequence having 90% or more identity to any of the nucleotide sequences of positions 9390 to 9818, 16389 to 17603, 32614 to 64628, 76852 to 77963, 82490 to 82919, 118954 to 119841, 168127 to 168456, 176645 to 176974, 186243 to 186572, 195859 to 196188, 200940 to 201269, and 207325 to 207654 of SEQ ID NO: 1; or a male-specific DNA consisting of a partial base sequence of any one of the base sequences at positions 389 to 17603, 32614 to 64628, 76852 to 77963, 82490 to 82919, 118954 to 119841, 168127 to 168456, 176645 to 176974, 186243 to 186572, 195859 to 196188, 200940 to 201269, and 207325 to 207654, which has 90% or more identity to a contiguous base sequence of 50 to 10,000 bases;
(c) a base sequence in which 1 to 5 bases are deleted, substituted or added in any of the base sequences of positions 9390 to 9818, 16389 to 17603, 32614 to 64628, 76852 to 77963, 82490 to 82919, 118954 to 119841, 168127 to 168456, 176645 to 176974, 186243 to 186572, 195859 to 196188, 200940 to 201269 and 207325 to 207654 of SEQ ID NO: 1, or Male-specific DNA consisting of a partial base sequence of any of the base sequences at positions 6389 to 17603, 32614 to 64628, 76852 to 77963, 82490 to 82919, 118954 to 119841, 168127 to 168456, 176645 to 176974, 186243 to 186572, 195859 to 196188, 200940 to 201269, and 207325 to 207654, in which 1 to 5 bases are deleted, substituted, or added in a contiguous base sequence of 50 to 10,000 bases .
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2021
- 2021-06-01 JP JP2021092491A patent/JP7788097B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006238888A (en) | 2006-05-08 | 2006-09-14 | Eiken Chem Co Ltd | Sex determination primer for cattle embryo and sex determination method for cattle using the same |
| JP2019088234A (en) | 2017-11-15 | 2019-06-13 | 国立研究開発法人水産研究・教育機構 | Genetic sex discrimination marker and genetic sex discrimination method for bluefin tuna |
| JP2020184917A (en) | 2019-05-14 | 2020-11-19 | 国立研究開発法人水産研究・教育機構 | Method for determining the genetic sex of tuna by High Resolution Melting (HRM) analysis |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 'Cottoperca gobio genome assembly,chromosome: 19', GenBank [online], Accession No.LR131926, 2018年12月15日, [検索日2025年5月28日], インターネット<https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore/LR131926> |
| Marine Ecology Progress Series,2021年02月04日,vo.l.659,p.175-184 |
| Scientific Reports,2019年,vol.9, no.1,14450 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022184558A (en) | 2022-12-13 |
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