DNA -A DNA - J-STAGE

6
膉腕腖腟膏膒腹腞膁腊腓腏腛腚腌腝腆膏膇腚腅腦腡腕腲膪 膠腣腔腟膓膘腝腜腞腢膡膅腍膮膬腐腨腙腆腧腭腰腬腯腣膀膭 膔腊腥膟膒膒膢腸腣腼膖膨腴腸腟膣膩腚腷膄腟膂腾膙膍 腚腅腗腕腁腂腢腑腭腰腬腯腚腢腮腪腫腛膜腒腤腇腞腱膚膈腵 膤膛膢腋腘腍腨腕腥腃腁 腏腨腠腭腰腬腯腩膂腾膙膍腛腑腙腆 腧膂腾膋腟腳膝腟膧腚腅腧腏腏腚腠腭腰腬腯腟膦膞膆膥 腚腅腧膯膑腺 (embryonic stem ; ES) 膆膥膂腾腟膃膎腛腔腨 腥腟膆膥腩膬腆腕腱膚膈膗腻腈腽膌腞腘腆腙腶膕腓腧膺臃膙臆腕腄腂腑腾膕腕腼膸膜膬膆腃腓腂腏腑腛膲腆腇 , 腐腖腧腱腫腸腀腕臄腈腞腡腠 +ῐ῍ + 腐腗膙臆腖腪腳腵 DNA 腖腔腉腒腛腝腂腖腒膃臈腼膸膜腅 腷腺腯腵腕膮膾腊腡腠膦膘腒腁腟腉腡腣腷腺腯腵腥腺 腱腩腹腀腬腶腺腓膓腙 +-Aῐ῍ 腉腡腕膱腋腑腪腳腵 DNA 腖膽膵腖腻膴腣臁膶 腮腀腪腰腲腕腋腑膫腏腎 腻膴腖腼膸膜腣膬膆腃腠腖腅腮腀腪腰腲腥腺腱腩腹腀 腬腶腺腒腁腠 +-Bῐ῍ 腼膸膜膂臅腴腦腭腒腝腇膝腕腌 腠腳腰腨腥腺腴腦腭腜腳腰腨腤腦腲腴腦腭腓腗腉腖膔 膟腖腮腀腪腰腲腥腺腱腩腹腀腬腶腺腕腝腟臇膶腖腪腳 DNA 腖腻膴腕腼膸膜腣膮膾 腳腰腨腥腺腋腎腛腖 Chicken Embryonic Stem (ES) Cells and Genetically-modified Technology Hiroyuki HORIUCHI, Kenjiro ARISAWA, + 膖膹膲膅膲膅膀 膩臃膐膁膅膑膌膁, 腘腢腋腚膛膎膧膍膉膗膖膹膒膛膎膁 膅膋膡膑膌膣 膽膵腼膸膜腣膿膤腛腋腇腗膷膞膭膄 腳腰腨腤腦腲腋腎腛腖腒腁腠腷腺腯腵腥腺腱腩腹腀腬腶腺腣膇臀腓腋腑膃臈腼膸 膜腣膠膪臉腜膢膈臌腕膼膾腋腑膺臃腣膳膩腊腍腎腛腖腣 + 膛膢膆膥腞腉腎腧腱膚膈膗腻腈腟 , 腘腟膫膊 (A) 腷腺腯腵腥腺腱腩腹腀腬腶腺腒腗膃臈腼膸膜腗臂膽膵腖膦膣 腕膮膾腊腡腠(B) 腮腀腪腰腲腥腺腱腩腹腀腬腶腺腒腗腪腳腵 DNA 膥腖膯膻臋腽 膃臈腼膸膜腖臊膃膰腒腼膸膜腅膴膆腊腡 腠膏腒膬膆腃腅膊腉腠

Transcript of DNA -A DNA - J-STAGE

Page 1: DNA -A DNA - J-STAGE

��������� ����������� ������������ !"#$%&'(�)*+,-�./0� 1�23��45�67895�:;�<=�>?@A��B�C D E*+,-� FGH�IJKLMNOPQR4ST#'�2UC '0*+,-V>?@A�E(�)>?W�XY�Z��)C �0� *+,-�[\]^��)_`a (embryonic stem ; ES) ]^>?�bc��'2�]^V%��MNOdefghT�(ij�)C

�������� ��� ������������ ,��������� !"# �k +�� +�$����%&' DNA�()*�+��*� ,-� �./01'�234"#56*78� )"9/01':0�;<�=>0�?@ �A +-A�� )"�BC� %&'DNA�DE�FG9HI �J�%KL��C�M�NFG�� �9���#�.J�%KL:0�;<�=>0*7# �A +-B�� � �OPQRS*+�T�U#&KV:0QRSW&KVXRLQRS�$� )�YZ�J�%KL:0�;<�=>0�+8� [I�%&' DNA�FG�� �923 �&KV:0� CN��

Chicken Embryonic Stem (ES) Cells and Genetically-modifiedTechnologyHiroyuki HORIUCHI, Kenjiro ARISAWA, �+\]�^�^_`�ab^cdb� �,�e�fgChijklmn�\]oijb^pqcdr

W�DE� �9st�C�$uvwx �&KVXRL�CN��*7#�/01':0�;<�=>09yz�C� ,-� �9{|}W~����3C��9�`4�N��9

k + l R4]^mn)MNOdef� ,T�op(A) /01':0�;<�=>0*$,-� �$�DE�5r�234"#� (B) J�%KL:0�;<�=>0*$%&'DNA������ �,-� ���,�� *� �.G�4"#�*���.�)#�

Page 2: DNA -A DNA - J-STAGE

����������� � ����������������� ������������������������ �!� �"��#$%�&'(��)�����#$%��*���+,�,-. �/012 (+)� 34��5�� '(6�$�789(:;�<�������=>1���/ � ������=>��� DNA�?@��1+ABC�D ����D� <E3 �=>�3�<� 3�F����5��� G�HI-.J<���K!�L5C&'(�"#5� �$�%�� 3�<� 6MN DNA�&'�D(�K!� 3�1O)�/ �* +-B��5P5� Q+,��$-<E3 ������=>�./�RST�0A� 1A�2UVW�=>1ER�)/)P� W5A�3,XY�24Z��[N$�789(:;�\4C]1/�$^5�J6� 3��/ � �/S_� 3�+`/]1/�$^5PaSbP/������=>�$�785/c4d/a/)CT�'(6�$�789(:;�<�� 9:�$��)C�$e(��8 �+f��$Pae(g%��$�;<\h �� 1���/ � \a�i�3,1���K!����j�2 �/a� i�9:�$�=�JkA �l���$�>m� 3�1<R ?)�$��/S_1)@n�$�+</c4d/a/)� o#�<)_AAMp#�o#�1�j<R +`�/�C��� ����=>��16q5rTC +32*BC�D�� 9:1)@n�$�5��@n�$ �embryonic

stem cell; ES�$�1sE\4CPa<2 (,, -)�3�tF�� -G�uvw��5�� ,**1B�M(&%xvHIvJ1Ka4C�<yz�L5)� <�� o#�XY���� &�M{N�|O<2 �}�~<�����)�P4�IC)�

����������� ��

�}�~<�� ���%�����5�� |����Z�o$e$���:;��(.)��"�<�#$%�&'(�(/)1�)a4�RC� 5P5� �}�~<�1�����, �CT�����QR���1S�5�) T� UV/��T<�WH1X�� CT�Y

�+=��6� �l���$ �H<�$��.� �>mO)/n�$<2,�>m)���W����L)�W�3�1&Z<2 � G�1)@n�$ �induced pluripotent stem cell ; iPS�$� 1sE\4 �<�� 1)@n�$�� ES�$�3�<2�C��,[\��<�� +�������<R ��� +��1� ]^<� +�����QR���1X�� �

��<��D(1_`a<2,� �Z�,/���%�1RST�b5)�Q �#$%�&'(�<��9�e#$%�/0Pa���c4CQ����#$%�&'(1�W\4� �}�~��"�Z����%���)a4�) � &�9�e#$%�� +�<�|�$�;<�de�PPSab�)���%��f1�F<R 9��#$%�&'(1�W\4�Pa����������}�~1��f���<R +`�/�C� gwW� 9��#$%�&'(��6�hi��'��� (GFP)����%�5���\4C��������}�~�A_d5!j1hi����  k�lm(0)<¡C�R��� ¢P\4 ��W��}�~���W�)�33�<nCP�� *£oP�C3��yz5�) �5P5� #$%�&'(�1���K!�}�~��j� T<?)P��)`�� ��)A�P�pOq�r>�) � #$%�&'(<%�\4CYn����¤)����¥$9�:�8��c!�A� �������������6¦5�W� Yn����WF�I 3�1<R/)3�12 � �C#$%�&'(<�� Yn����6MN DNAZ�%�s§1�t���[N$�789(:;��¨a4�©,� M$�!Mp#��ªb<2 � \a�� %�<R Yn����u\�v¨12, �w 2 kbp x/�<��%�<R �����^1v¨\4�5�`� W`Qq� ��\4�) #$%�&'(�Q����«�I1¬,�4a4�©,� ���­y��)a4 /0i�®z@1¯{\4�) 1� #$%�&'(��+,|H5C����������°t���� ��� ��_®12 +`<2 �3�+`�� #$%�&'(���QuQ}12,� W5�}�~<Wo#��+`�1)@n�$ �ES

�$� 1~a44d� 34a�pOq�)A�P�{±<R �<�/)P�²>a4 �

����������������

�}�~�o#�<�³/ WHs§�� � �´<�T�1)@n�$�9:�$�5�sE\4C�1o#�� ES �$<2 � o#� ES�$�� o#�����1�µ5� ��$"�S�� -��$¶ (inner

cell mass ; ICM) �·�·��5� ¸¹�$�-�9:�

�-9��c<�9:� 3�1ªb/�$�� ¸¹�$�º9:� 3�<»¹1O)�/ � o#� ES�$�2U� �¼�n��»½�$1¸¹�$���\4 �

Page 3: DNA -A DNA - J-STAGE

�������� (leukemia inhibitory factor ;

LIF) � ��������������������� ,�� !"# ES$%&'()*$%+,�-./�

0#$%&��123452+637� �839:� ;3<� =>5�?@A�BCAD�#$%���E(+,�>F+,�� �G�� 0# ES$%�HI�JK

� , � ��� ES���� ��� !" ES$%/� LMN&NO�PQRS� TUVWGVX%�Y=>Z[#2\�]^A�2\$%_(ICM)�`aA�� ICM#�b�/cS0d& �&� e#��/fg$%h+ LIF����i�S�jY��

� - � ����������������� !(A) '��(#kl/mnopqr#s@(t+uvA�� wxyz "{|�} �~+/�WQ3A�A�>F��o�S� �&� U�/wx+,� .>�S��/�n� #V#$%�� �o����}#V�VX�h�#��s@��>����$���=���A�� ��S>V$%&'��(��S� ����4A���/�n&��A��(B) ��S>wxyz "{|�}`a#V$%&4�$%��(��A�W��W/� mnopqr�wxyz "{|�}�������uvA�� ���z+/�o& )s�#>F� �n#��&�4A��4�$%��(�¡d0�&¢£+¤��

Page 4: DNA -A DNA - J-STAGE

������������ � ������������������������ ���� ���� �!��"� ���#���$�%&'()*+,)+�-./0+� germ line transmission123��1� �1�� 1�4�56,7� � ���1 8����9���� ��� ICM1�������:;��� <��� 56,7���������=�����>����:;��?� @A���B�����CD�E�����<�F� G������1�HF��IJ� K�L7��M.NB �OP Q�� �56,7�R��?���SA�����#TJ�;� �����;����UVWX+B �OP �U� YU1�Z[�\�� �R���]^_;[ �;�OP�`�U#a!� ^_bc�K�L7��M.NB����������#�Z[���� �;�OP Q�1���deZ�f"1� ���#`�Ugh)1�c� �� --A��i�� ^_;������������;[�?jc? � gh)1�Z�OP#�#k"l� K�L7��M.N1m�n�l�1�\Z[a!� 56,7�`�U� ��$�� ���� �UVWX+B1K�L7��M.NB#m�n�l[���OP;? �;��� ;��Z[� �;gh)�K�L7��M.NB%&�����������;� R��o';[���� �OP Q�1� �( --B�� ��F�#��[56,7�@A����#^_pq�rs;�1�4� )�*t�R�����+,��#^_�1�� *.-� 1���[-�.� I�Q��OP�/���1��?Z�(1)� ������1 � �+,���56,7�u����>���v0�I�1#w;[��

���� ES���� �������

+3301�2x�@�[���+,��?�56,7� ES���y3�4z"��1��(2)�;?;��� ES�� � �+,���56#{|;[�}?78~;?����]����#9;[u�}� ��!�:������ ���3��� �?Z�� ����#��1� �+,��� ����]����;�I���� ��# in vitro �56�]^;[;ic1<��;���;[;ic�1#w;[�� <�?�71~� 56,7� ES����� <3Z��= �?Z��� ,**/1�>��56,7 ES��#4z;��?�W�'L�� +3301�4z�56@�#�;��

�:;�@��56,7 ES��#y3;�(3)� ��4z� � y3;� ES���O,��A��!#BC;� �� ES��?� �"l�gh)56,7������D�O,��A#EF"l�1�����1#4z;[�� ;?;� ��4z��� �A��!�BC )+�(*+�WV'/0+�IJ� tG#1Z[� germ line transmission a!"�[���� <c1� 56,7 ES��#�����!�:����H�IJ�K?���Z[�� ���<� � ��!�:#E�Z[���A~D��+,���56��u�[� ����]��=���+,���f"#�?����56?1�c�1�I�L���W�'L M1� 56,7#��N��;�GO?� �i��P¡�Q¢��#E�Z[��� <�£R�� ��� ES����������� ¤�IZ� LIF#56,7?�NM'5+W�1�#¥;�(+*)� NM'5+W"��56,7 LIF � ¦-§¨V©���������� LIF1 .*� RS;?���1��?J�i���� LIF �+,��]����u�[TªU�I�1�VJ;�� «@�4z"���+,���56� ��\c���� LIF�����[����I� <�?�71~� sE¬­#®JW;���� «¯\c°�L���W�'L��+,���56�?�56,7 ES���y3�#¥;�� �� ES����X � ���Y��"�ZM[ ES���[±;[��1 �� .��i� LIF#²;���]����ZM[ ES��\J���� ES���¯��1�I(++)� �³\� ´� �µ���� L���y3

� . � ���� ES�������L���y3;�¶·�56,7 ES���Y��"� D¸�¹�º������ ]7���?��#"�� ES���»M5'#w� <�^»M5'�¼J��� � ½����I�

Page 5: DNA -A DNA - J-STAGE

������ ES��� ������� ������ +**������������������� ����� �!"�#�$%&'()�����*(�+,!�-../�� �0� 1����ES������23�4567����8���-� 9:;+��4<��=����

��������� �� �� +� ��

#�$>������?@2��6A�B����germ line transmission ��,! �!C92�,!,,D���� 9:�0���'���EFGHIJKL�M6/-� ����6��'��������NO��P���QRS��(��T�!�0U� � germ line transmission �"�#�$%&'!V�WLXKLYZ[X\��]=�,��0��� R�6� +33*�,+� NO���������6/�^_NO�� (primordial germ cell ; PGC)

`#�$����Q����( a;0�7������ PGC!"#$�b��c#d%�����(&+0���� R'e� NO��(b�KXfJg6/� chicken vasa homologue (Cvh))9�'h��6T�6/-� *+,i����j!26!klm Cvh-n��(o.;0���(+,)� �i��)N(pq!.0� Cvh-n������rj`c#�� �D�st/�uv��i� 0+ -�w!NO1)!232� �� /�� �tx4 PGCuv56!(7�6/-� �y�!#�$�����-� ��tx,+ PGC�k8�9:2���(T�6/�� �(7�;<�� ,**0�!�� PGC`#�$���z�� � germ line transmission �C9����(+-)� �,�� �� PGC6����{=#�$(|F}X~X\��=�-� in vitro 6 PGC

�O��(7���>,D�-�� "�#�$%&'

!?�76��,��'+0��� � �germ line transmissionC9�=6/0U� EFGHIJKL;<6V���@�+��C�!AB��!RD�� ����C>���(+ PGC����M�(� ��D�!E��� ����67� PGC���O��(7���>�� Y�� DNA`#�$���6!�+�,D�� �F�6G<n/�#�$>�����?@���H!���w�w���(/-Rh6/��

�� �

���6����!�=�#�$%&'����I2��� ��XHW���J����?@6/0U� ��`EFGHIJKL!V�#�$��(A�������6/�� �,�� ����� DNA�XH��J�( 2 kbp ��6/D�-�KLY��FXZ\}L~�X�z����6/0U� Q-�EH��J ES����!�0��,��� R��!� ����!�=�8�nS������� PGC K5F��(¡�����'+0�� !"#$ ES��6� iPS��¢L(+.) 6M���D� Sox,Q Oct.,

Nanog��D�8�n��!��2�N£¤$!¥2�¦§(ps6��� (! iPS��6� ¦§�!V-��2�#�$!¨�(©+0�(� Oct.ªO!;<;0��-� P��( �«2��6B��¤$6/���'+0���� ����6� NanogQ Oct¦§(p�+0���(� A¬¦§,+� ����6�F;0� Oct.p«��"�9$ �­®¯\� 6/�(� *hQ+����"�9$ �°G±¯\� 6��Vh6/�(+/)� �0� 56�!"#$6b��8�n������.6��,���'+0� �����Q� ²�.6/���EH PGC K� i³�� �´µW�¶Z[�

·4�¸G�¹º( PGC�Cvh-n��� �82� PGC*+,i����j!klm.�+0� 0+ ,*y»i!���rj!c#� 0+ /,y»¼i!t/�uv�� 0+ -/�-6NO1)!232�� �c#d%h½� t/�uv2���w56!(7�6/��

� / � �� PGC ����

Page 6: DNA -A DNA - J-STAGE

����� ����� � ����� ES���PGC��������� ��������� !"#$%&'(� ES��� PGC !)*��+,-� ���� ����./0�"1231245�6�78����� PGC���09 ���6 vasa�:�)*��;<=>?@�A&BC)*A�DE� F,�����'(G��� )*A&�8� HI&'(G9J���K� PGC !)*��+,-� � ����� "1231245�6'LMN���� PGC

�� ��������09O��./0� P2Q�6�R)�ST��� �9UV9�W ��6� XYZ[�6:�!���&� �W\U �]J^_�`a6b!�09�9�� XYZ[�cvasa�deHI�W Cvh����f�cgh!� ���]iP2Q�6��de,I (mouse vasa homo-

logue ; Mvh) � PGC+���jk�Rl� ��./0� XYZ[�6]JP2Q�6Rl�gh!��9�mnop�gh!�09 �� !� "1231245�eq78��&� ��6�9 �ra!�09 � XYZ[�78��&� ��W�E� stu�germ line transmission �vl�ih�� ES�� !Cvhwx��&yz/0{|� ��}�c/O6���~�X?#��� Cvhwx���K&��=��~�X?#� �9�i���ra!� � ]iP2Q�eqN8��&� ��W�E� PGC+�,-����&�^� ��� ES��& PGC+��/iN�{|�� �U�� ��6�9 �ra!� � ���U� PGC����c �XYZ[��� �����W�� �^/�(�E�!�9���W �

�����

����6� XYZ[������/0 ES��&��W�� ��I��XYZ[&��� ih���I�

�a����90� ��]��������l &��/i� XYZ[�6]J¡¢�£�x¤���D¥ ES���¦���09�9��c§� �9iJ(i�¨U� ��ih� XYZ[�§( ��� �F,��^�©ª�W\U� «9�c¬­!6� ®¯�°±�mn��� ²&³´/i]]Gµ°±�� °±��¶R�8·/� ]ide��I��a}���~�X?#c¸��/09 �������&¹9�E�º9»¼��XYZ[��� ��^�½¹x�s9��I��XYZ[����¸��� ��6�9 �ra09 �

��+) H. E. Varmus : Science, ,+0, 2+, (+32,).,) M. J. Evans & M. H. Kaufman : Nature, ,3,, +/. (+32+).-) G. R. Martin : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 12, 10-. (+32+)..) R. L. Brinster, H. Y. Chen, M. E. Trumbauer, M. K.

Yagle & R. D. Palmiter : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2,,..-2 (+32/).

/) D. W. Salter, W. S. Payne, L. B. Crittenden, M. J. Feder-spiel, C. J. Petropoulos, J. A. Bradac & S. Hughes : in

“Manipulation of the Avian Genome”, ed. by R. J.Etches and A. M. Verrinder Gibbins, CRC Press, +33-, p.+-/.

0) M. J. McGrew, A. Sherman, F. M. Ellard, S. G. Lillico,H. J. Gilhooley, A. J. Kingsman, K. A. Mitrophanous &H. Sang : EMBO Rep., /, 1,2 (,**.).

1) J. N. Petitte, M. E. Clark, G. Liu, A. M. Verrinder Gib-bins & R. J. Etches : Development, +*2, +2/ (+33*).

2) B. Pain, M. E. Clark, M. Shen, H. Nakazawa, M. Sakurai,J. Samarut & R. J. Etches : Development, +,,, ,--3 (+330).

3) L. Zhu et al. : Nature Biotechnol., ,-, ++/3 (,**/).+*) H. Horiuchi et al. : J. Biol. Chem., ,13, ,./+. (,**.).++) Y. Yamashita, A. Tategaki, M. Ogawa, H. Horiuchi, K.

Nishida, S. Akita, H. Matsuda & S. Furusawa : Dev.

Comp. Immunol., -*, /+- (,**0).+,) N. Tsunekawa, M. Naito, Y. Sakai, T. Nishida & T. Noce :

Development, +,1, ,1.+ (,***).+-) M. C. van de Lavoir et al. : Nature, ..+, 100 (,**0).+.) K. Takahashi & S. Yamanaka : Cell, +,0, 00- (,**0).+/) H. Niwa, Y. Sekita, E. Tsend-Ayush & F. Grutzner :

Evol. Dev., +*, 01+ (,**2).