説明

メチル化を利用したトランスジェニック生物を作製する方法およびシステム

本発明は、トランスポゾンを用いて外来遺伝子を効率よく細胞に導入する技術に関する。より詳細には、本発明は、トランスポゾンを含む配列をメチル化することによって、トランスポゾンの転移活性を飛躍的に向上させ、効率よくトランスジェニック生物を作製する技術に関する。メチル化は、ゲノムに組み込まれた後も保持されており、実際のゲノムへの遺伝子の組み込みにも利用することが可能になった。本発明を用いれば、従来のトランスポゾンを用いたトランスジェニック生物の作製方法よりも、格段に効率よく遺伝子を形質転換することができる。


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【特許請求の範囲】
【請求項1】
トランスポゾンをコードする核酸配列を有する、単離された核酸分子であって、該核酸配列は、少なくとも1つのヌクレオチドがメチル化されている、単離された核酸分子。
【請求項2】
さらに、所望の遺伝子をコードする核酸配列を有する、請求項1に記載の単離された核酸分子。
【請求項3】
前記メチル化は、少なくとも、CG配列におけるCにおいて存在する、請求項1に記載の単離された核酸分子。
【請求項4】
前記トランスポゾンはDNA型である、請求項1に記載の単離された核酸分子。
【請求項5】
前記トランスポゾンはTc1/mariner型に属する、請求項1に記載の単離された核酸分子。
【請求項6】
前記トランスポゾンはSleeping Beautyを含む、請求項1に記載の単離された核酸分子。
【請求項7】
前記所望の遺伝子は、前記トランスポゾンに作動可能に連結されるか、または細胞内に導入されると該トランスポゾンに作動可能に連結され得る、請求項2に記載の単離された核酸分子。
【請求項8】
外来遺伝子を宿主内に導入するために使用される、請求項1に記載の単離された核酸分子。
【請求項9】
前記宿主は、真核生物を含む、請求項8に記載の単離された核酸分子。
【請求項10】
前記宿主は、哺乳動物を含む、請求項8に記載の単離された核酸分子。
【請求項11】
前記宿主は、げっ歯類を含む、請求項8に記載の単離された核酸分子。
【請求項12】
前記核酸分子が挿入されるゲノム上の位置においてトランスポザーゼが作用する、請求項1に記載の単離された核酸分子。
【請求項13】
トランスポゾンをコードする核酸配列を有する遺伝子カセットであって、該核酸配列は、少なくとも1つのヌクレオチドがメチル化されている、遺伝子カセット。
【請求項14】
トランスポゾンをコードする核酸配列、および所望の遺伝子をコードする核酸配列を有するベクターであって、該核酸配列は、少なくとも1つのヌクレオチドがメチル化されている、ベクター。
【請求項15】
前記メチル化は、少なくとも、CG配列におけるCにおいて存在する、請求項14に記載のベクター。
【請求項16】
前記トランスポゾンはDNA型である、請求項14に記載のベクター。
【請求項17】
前記トランスポゾンはTc1/mariner型に属する、請求項14に記載のベクター。
【請求項18】
前記トランスポゾンはSleeping Beautyを含む、請求項14に記載のベクター。
【請求項19】
前記所望の遺伝子は、前記トランスポゾンに作動可能に連結されるか、または細胞内に導入されると該トランスポゾンに作動可能に連結され得る、請求項14に記載のベクター。
【請求項20】
外来遺伝子を宿主内に導入するために使用される、請求項14に記載のベクター。
【請求項21】
前記細胞は、真核生物細胞を含む、請求項20に記載のベクター。
【請求項22】
前記細胞は、哺乳動物細胞を含む、請求項20に記載のベクター。
【請求項23】
前記細胞は、げっ歯類細胞を含む、請求項20に記載のベクター。
【請求項24】
前記核酸配列が挿入されるゲノム上の位置においてトランスポザーゼが作用する、請求項14に記載のベクター。
【請求項25】
ゲノム上に挿入される外来核酸分子に対してトランスポザーゼを作用させるための組成物であって、該組成物は、トランスポゾンをコードする核酸配列、および該外来核酸分子を含み、該トランスポゾンをコードする配列はメチル化されている、組成物。
【請求項26】
トランスポゾンをコードする核酸配列、および所望の遺伝子をコードする核酸配列を有する核酸分子を含む細胞であって、該核酸配列は、少なくとも1つのヌクレオチドがメチル化されている、細胞。
【請求項27】
前記メチル化は、少なくとも、CG配列におけるCにおいて存在する、請求項26に記載の細胞。
【請求項28】
前記トランスポゾンはDNA型である、請求項26に記載の細胞。
【請求項29】
前記トランスポゾンはTc1/mariner型に属する、請求項26に記載の細胞。
【請求項30】
前記トランスポゾンはSleeping Beautyを含む、請求項26に記載の細胞。
【請求項31】
前記所望の遺伝子は、前記トランスポゾンに作動可能に連結されるか、または細胞内に導入されると該トランスポゾンに作動可能に連結され得る、請求項26に記載の細胞。
【請求項32】
外来遺伝子を宿主内に導入するために使用される、請求項26に記載の細胞。
【請求項33】
前記細胞は、真核生物細胞を含む、請求項26に記載の細胞。
【請求項34】
前記細胞は、哺乳動物細胞を含む、請求項26に記載の細胞。
【請求項35】
前記細胞は、げっ歯類細胞を含む、請求項26に記載の細胞。
【請求項36】
トランスポゾンをコードする核酸配列、および所望の遺伝子をコードする核酸配列を有する核酸分子を含む組織であって、該核酸配列は、少なくとも1つのヌクレオチドがメチル化されている、組織。
【請求項37】
前記メチル化は、少なくとも、CG配列におけるCにおいて存在する、請求項36に記載の組織。
【請求項38】
前記トランスポゾンはDNA型である、請求項36に記載の組織。
【請求項39】
前記トランスポゾンはTc1/mariner型に属する、請求項36に記載の組織。
【請求項40】
前記トランスポゾンはSleeping Beautyを含む、請求項36に記載の組織。
【請求項41】
前記所望の遺伝子は、前記トランスポゾンに作動可能に連結されるか、または細胞内に導入されると該トランスポゾンに作動可能に連結され得る、請求項36に記載の組織。
【請求項42】
外来遺伝子を宿主内に導入するために使用される、請求項36に記載の組織。
【請求項43】
前記組織は、真核生物組織を含む、請求項42に記載の組織。
【請求項44】
前記組織は、哺乳動物組織を含む、請求項42に記載の組織。
【請求項45】
前記組織は、げっ歯類組織を含む、請求項42に記載の組織。
【請求項46】
トランスポゾンをコードする核酸配列、および所望の遺伝子をコードする核酸配列を有する核酸分子を含む生物であって、該核酸配列は、少なくとも1つのヌクレオチドがメチル化されている、生物。
【請求項47】
前記メチル化は、少なくとも、CG配列におけるCにおいて存在する、請求項46に記載の生物。
【請求項48】
前記トランスポゾンはDNA型である、請求項46に記載の生物。
【請求項49】
前記トランスポゾンはTc1/mariner型に属する、請求項46に記載の生物。
【請求項50】
前記トランスポゾンはSleeping Beautyを含む、請求項46に記載の生物。
【請求項51】
前記所望の遺伝子は、前記トランスポゾンに作動可能に連結される、請求項46に記載の生物。
【請求項52】
前記生物は、真核生物を含む、請求項46に記載の生物。
【請求項53】
前記生物は、哺乳動物を含む、請求項46に記載の生物。
【請求項54】
前記生物は、げっ歯類を含む、請求項46に記載の生物。
【請求項55】
前記所望の遺伝子は、前記生物に由来しない、請求項46に記載の生物。
【請求項56】
トランスジェニック生物を作製するための方法であって、
A.トランスポゾンをコードする核酸配列を有する、単離された核酸分子を提供する工程;
B.該核酸分子で、所望の生物の生殖細胞を形質転換する工程;
C.該生殖細胞において該トランスポゾンをコードする核酸配列がメチル化している個体を選択する工程;
D.形質転換された該生殖細胞を用いて生物を再生する工程、
を包含する、方法。
【請求項57】
前記生物は、真核生物を含む、請求項56に記載の方法。
【請求項58】
前記生物は、哺乳動物を含む、請求項56に記載の方法。
【請求項59】
トランスジェニック生物を作製するための方法であって、
A.トランスポゾンをコードする核酸配列を有する、単離された核酸分子であって、該核酸配列は、少なくとも1つのヌクレオチドがメチル化されている、単離された核酸分子を提供する工程;
B.該核酸分子で、所望の生物の生殖細胞を形質転換する工程;ならびに
C.形質転換された該生殖細胞を用いて生物を再生する工程、
を包含する、方法。
【請求項60】
前記生物は、真核生物を含む、請求項59に記載の方法。
【請求項61】
前記生物は、哺乳動物を含む、請求項59に記載の方法。。
【請求項62】
前記生物は、げっ歯類を含む、請求項59に記載の方法。
【請求項63】
トランスジェニック生物を作製するためのキットであって、
A.トランスポゾンをコードする核酸配列を有する、単離された核酸分子であって、該核酸配列は、少なくとも1つのヌクレオチドがメチル化されている、単離された核酸分子;
B.トランスポザーゼ、を包含する、キット。
【請求項64】
さらに、前記核酸分子およびトランスポザーゼの使用法を記載する説明書を含む、請求項63に記載のキット。
【請求項65】
トランスポゾンをコードする核酸配列を有する、単離された核酸分子であって、該核酸配列は、少なくとも1つのヌクレオチドがメチル化されている、単離された核酸分子の、トランスジェニック生物の作製のための使用。
【請求項66】
少なくとも2つの逆方向反復配列の間に位置する核酸配列を含む核酸フラグメントであって、該逆方向反復配列は、トランスポザーゼに結合する能力を有し、該核酸フラグメントは、細胞内のDNAに組込まれることができる、少なくとも一つのヌクレオチドがメチル化された核酸フラグメント。
【請求項67】
前記核酸配列は、外来遺伝子の少なくとも一部を含む、請求項66に記載の核酸フラグメント。
【請求項68】
前記核酸配列は、少なくとも一つの発現制御領域を含む、請求項66に記載の核酸フラグメント。
【請求項69】
前記発現制御領域は、プロモーター、エンハンサーまたはサイレンサーからなる群より選択される、請求項68に記載のフラグメント。
【請求項70】
外来遺伝子の少なくとも一部をさらに含み、前記核酸配列は、該外来遺伝子の少なくとも一部をコードする配列と作動可能に連結される、請求項66に記載の核酸フラグメント。
【請求項71】
前記細胞は、動物由来である、請求項66に記載の核酸フラグメント。
【請求項72】
前記細胞が脊椎動物から得られたものである、請求項71に記載の核酸フラグメント。
【請求項73】
前記脊椎動物は、哺乳動物である、請求項72に記載の核酸フラグメント。
【請求項74】
前記哺乳動物は、霊長類またはげっ歯類である、請求項73に記載の核酸フラグメント。
【請求項75】
前記細胞のDNAは、細胞ゲノム、エピソームおよびプラスミドからなる群より選択される、請求項66に記載される核酸フラグメント。
【請求項76】
前記少なくとも1つの逆方向反復配列は、配列番号20もしくは21、またはその一部を含む、請求項66に記載の核酸フラグメント。
【請求項77】
前記トランスポザーゼは、SBタンパク質である、請求項66に記載の核酸フラグメント。
【請求項78】
前記トランスポザーゼは、配列番号3に対して少なくとも80%のアミノ酸相同性を有する、請求項77に記載の核酸フラグメント。
【請求項79】
前記少なくとも1つの逆方向反復配列が少なくとも1つの直列反復配列を含み、該直列反復配列は、配列番号26に記載される塩基配列または該塩基配列に対して少なくとも80%相同な塩基配列を含む、請求項66に記載の核酸フラグメント。
【請求項80】
前記少なくとも1つの逆方向反復配列が少なくとも1つの直列反復配列を含み、該直列反復配列は、配列番号22〜25に記載される核酸配列からなる群より選択される、請求項66に記載の核酸フラグメント。
【請求項81】
細胞中のDNAに別のDNAを導入するための核酸導入システムであって、該システムは:
A)少なくとも2つの逆方向反復配列の間に位置する核酸配列を含む核酸フラグメントであって、該逆方向反復配列は、トランスポザーゼに結合する能力を有し、該核酸フラグメントは、細胞内のDNAに組込まれることができる、少なくとも一つのヌクレオチドがメチル化された核酸フラグメント;および
B)トランスポザーゼまたはトランスポザーゼをコードする核酸、
を含む、核酸導入システム。
【請求項82】
前記トランスポザーゼは、SBタンパク質である、請求項81に記載の核酸導入システム。
【請求項83】
前記トランスポザーゼは、配列番号3に記載されるアミノ酸配列またはその改変体を有するか、または前記トランスポザーゼをコードする核酸配列は、配列番号2に記載される核酸配列またはその改変体を有する、請求項81に記載の核酸導入システム。
【請求項84】
前記トランスポザーゼをコードする核酸は、細胞ゲノムに組み込まれる、請求項81に記載の核酸導入システム。
【請求項85】
プラスミドまたはウイルスベクターをさらに含み、該プラスミドまたはウイルスベクターは、前記核酸フラグメントをその一部として含む、請求項81に記載の核酸導入システム。
【請求項86】
前記核酸フラグメントは、外来遺伝子をコードする配列の少なくとも一部を含む、請求項81に記載の核酸導入システム。
【請求項87】
前記核酸フラグメントは、前記細胞の中に、粒子ボンバードメント;エレクトロポレーション;マイクロインジェクション;遺伝子導入試薬の利用;およびウイルスベクターの利用からなる群より選択される方法を用いて導入される、請求項81に記載の核酸導入システム。
【請求項88】
トランスジェニック生物を生産するための方法であって、
核酸フラグメントおよびトランスポザーゼを多能性細胞に導入する工程であって、該核酸フラグメントは、少なくとも2つの逆方向反復配列の間に位置する核酸配列を含む核酸フラグメントであって、該逆方向反復配列は、トランスポザーゼに結合する能力を有し、該核酸フラグメントは、細胞内のDNAに組込まれることができる、少なくとも一つのヌクレオチドがメチル化された核酸フラグメントである、工程;
該細胞を生物体へと成長させる工程;
を包含する、方法。
【請求項89】
前記多能性細胞は、卵母細胞、胚細胞、卵および幹細胞からなる群より選択される、請求項88に記載の方法。
【請求項90】
前記生物は、げっ歯類または霊長類である、請求項88に記載の方法。
【請求項91】
前記生物は、マウスまたはラットである、請求項89に記載の方法。
【請求項92】
核酸を細胞中のDNAに導入するための方法であって、
核酸フラグメントを細胞に導入する工程であって、該核酸フラグメントは、少なくとも2つの逆方向反復配列の間に位置する核酸配列を含む核酸フラグメントであって、該逆方向反復配列は、トランスポザーゼに結合する能力を有し、該核酸フラグメントは、該トランスポザーゼの存在下で細胞内のDNAに組込まれることができる、少なくとも一つのヌクレオチドがメチル化された核酸フラグメントである、工程、
を包含する、方法。
【請求項93】
さらに、トランスポザーゼを前記細胞中に導入する工程を包含する、請求項92に記載の方法。
【請求項94】
前記トランスポザーゼは、配列番号3と少なくとも80%の相同性を有する、請求項92に記載の方法。
【請求項95】
前記細胞は、前記トランスポザーゼをコードする核酸を含む、請求項92に記載の方法。
【請求項96】
前記トランスポザーゼをコードする核酸は、細胞ゲノムに組み込まれる、請求項95に記載の方法。
【請求項97】
前記トランスポザーゼは、細胞中で安定に発現される、請求項95に記載の方法。
【請求項98】
前記トランスポザーゼは、誘導性プロモーターに制御下にあるように作動可能に連結される、請求項95記載の方法。
【請求項99】
前記核酸配列は、タンパク質をコードする、請求項92に記載の方法。
【請求項100】
前記核酸配列は、マーカータンパク質をコードする、請求項92に記載の方法。
【請求項101】
細胞内の核酸配列を移動させるための方法であって:
少なくとも2つの逆方向反復配列の間に位置する核酸配列を含む核酸フラグメントであって、該逆方向反復配列は、トランスポザーゼに結合する能力を有し、該核酸フラグメントは、細胞内のDNAに組込まれることができる、少なくとも一つのヌクレオチドがメチル化された核酸フラグメント、を含む細胞の中に、トランスポザーゼを導入する工程、
を包含し、該トランスポザーゼは、該細胞のDNA中の第一の位置から該DNAの第二の位置に該核酸配列を移動させる、
方法。
【請求項102】
前記細胞のDNAは、ゲノムDNAである、請求項101に記載の方法。
【請求項103】
前記第一の位置は、染色体外DNAである、請求項101に記載の方法。
【請求項104】
前記第二の位置は、染色体外DNAである、請求項101に記載の方法。
【請求項105】
前記トランスポザーゼは、前記細胞中に核酸として導入する、請求項101に記載の方法。
【請求項106】
細胞内の遺伝子を同定するための方法であって:
少なくとも2つの逆方向反復配列の間に位置する核酸配列を含む核酸フラグメントであって、該逆方向反復配列は、トランスポザーゼに結合する能力を有し、該核酸フラグメントは、細胞内のDNAに組込まれることができる、少なくとも一つのヌクレオチドがメチル化された核酸フラグメント、およびトランスポザーゼを、細胞の中に導入する工程;
該細胞中のDNAを、該核酸配列を切断することができる制限エンドヌクレアーゼで消化する工程;
該逆方向反復配列を同定する工程;
該逆方向反復配列に近い核酸の配列を決定する工程;および
該配列と配列情報データーベース内の配列情報と比較する工程、
を包含する、方法。

【国際公開番号】WO2005/003342
【国際公開日】平成17年1月13日(2005.1.13)
【発行日】平成18年8月17日(2006.8.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−511448(P2005−511448)
【国際出願番号】PCT/JP2004/010090
【国際出願日】平成16年7月8日(2004.7.8)
【出願人】(503360115)独立行政法人科学技術振興機構 (1,734)
【Fターム(参考)】