Forward genetics analysis of muscle differentiation in fish

鱼类肌肉分化的正向遗传学分析

• 批准号: 21K05777
• 负责人: 今村 伸太朗
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Fisheries Research and Education Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05777/
• 关键词: 筋分化; ゼブラフィッシュ; 順遺伝学的手法; 血合筋; 順遺伝学

魚類筋肉における普通筋と血合筋の分化は、魚種によって遺伝的に制御されている。水産利用の観点から、血合筋が大きく、褐変が速いことは負の要素であり、賞味期限の短縮を招く。食品として利用しやすいよう筋分化を制御することは有用と考えられるが、その遺伝的メカニズムは解明されていない。本研究は、ゼブラフィッシュを養殖魚のモデルとして用い、順遺伝学的手法を用いて筋肉の分化に異常を示す系統を作出することを目的とした。これまでに常法に従い、F2世代の集団（855系統）を得た。今年度は、初めにF3世代（1ヶ月以上飼育）の血合筋のサイズを生きたまま計測するため、超音波計測装置を使用した。その結果、体長約2cmのサイズでも血合筋の形状を観察できることが確認された。しかし、1尾あたりの計測に時間を要するため、使用を断念した。次に、凍結切片に対してニトロブルーテトラゾリウム（NBT）染色を行ったところ、明確に血合筋を染め分けられることを確認した。現在までに少なくとも6系統がNBT弱染色性の性質を持つことを明らかにした。NBTは組織中のミトコンドリアおよび筋小胞体を特異的に染色するため、それらの細胞小器官の密度が低い可能性がある。今後、可能な限り早くF3世代の選抜を終えるとともに、得られた変異体に対して、筋分化のマーカー染色による性状解析、ミトコンドリア生成に関与する遺伝子発現解析を進める。最終的に、魚肉の食品としての有用形質を発現するメカニズムを解明することを目指す。

鱼类肌肉中正常肌肉和血液 - 肌肉的分化是由鱼类遗传控制的。从使用渔业的角度来看，大量的血液缀合和快速褐变是负面因素，导致缩短到期日期。人们认为它可以控制肌肉分化以使其更容易用作食物，但尚未澄清其遗传机制。这项研究旨在使用斑马鱼作为养殖鱼类的模型，并创建一种使用正向遗传技术在肌肉分化异常的谱系。迄今为止，我们已经按照常规方法获得了一组F2代（855个菌株）。今年，使用超声测量设备来测量F3一代的大小（持有超过一个月）。结果，即使体长约为2 cm，也可以观察到血液偶联的肌肉的形状。但是，它花了一些时间来测量每条鱼，因此我们放弃了使用它。接下来，在冷冻切片上进行了氮气四唑（NBT）染色，并确认可以清楚地染色血液结合的肌肉。迄今为止，已经发现至少六种菌株具有弱的NBT染色特性。 NBT特异性染色是组织中的线粒体和肌质网，因此细胞器的密度可能很低。将来，我们将尽快完成F3生成的选择，我们将通过标记肌肉分化的标记染色以及与线粒体产生有关的基因表达进行分析。最终，我们旨在阐明表达鱼肉作为食物的有用特征的机制。