KR20170133380A - 이개체 유래의 배우자를 생산하는 비인간 대형 포유 동물 또는 어류의 작출 방법 - Google Patents
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Abstract
대동물에 있어서도 녹아웃 개체의 안정적인 양산을 가능하게 하는 신규인 수단이 개시되어 있다. 본 발명의 방법은, 이개체 유래의 배우자를 생산하는 비인간 대형 포유 동물 또는 어류(비인간 동물)의 작출 방법으로서, 제 1 비인간 동물에 유래하는 nanos3 유전자의 기능이 저해된 게놈을 갖는 난할기의 배에 제 2 비인간 동물에 유래하는 적어도 1개의 다능성 세포를 이식해서 키메라배를 조제하고, 상기 키메라배를 발생시켜서 개체를 얻는 것을 포함한다. 제 2 비인간 동물 유래의 세포로서 소망의 유전자가 녹아웃된 게놈을 갖는 다능성 세포를 이용한 경우에는 제 1 비인간 동물에 소망의 유전자가 녹아웃된 생식세포를 만들게 할 수 있으므로, 그러한 비인간 동물의 교배에 의해 용이하게 녹아웃 비인간 동물을 양산할 수 있다.
Description
본 발명은 이개체 유래의 배우자를 생산하는 비인간 대형 포유 동물 또는 어류의 작출 방법에 관한 것이다.
생물의 유전자 기능을 정확하게 해석하기 위해서는 목적으로 하는 유전자를 녹아웃(KO)한 생물의 양산이 불가결하다. 유전자 KO 마우스는 중요한 모델 생물이다. 일반적으로 KO 마우스는 상동 재조합을 일으킨 배성간세포(이하, ES세포)를 배반포에 주입함으로써 비교적 용이하게 작출된다.
그러나, ES세포가 수립되어 있지 않은 소나 돼지 등을 이용하여 KO 동물을 제조할 경우, 체세포핵 이식(SCNT) 기술이 필요하게 된다. 지금까지 양, 마우스, 소, 산양, 돼지 및 말 등, 많은 종류의 SCNT 동물 작출에 관한 연구가 행해져 왔지만(비특허문헌 1∼5), 저수태, 유산, 사산 및 생후직사 등이 고빈도로 발생하므로 안정적인 KO 대동물의 양산은 극히 곤란한 상황에 있다.
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본 발명의 목적은 대동물에 있어서도 녹아웃 개체의 안정적인 양산을 가능하게 하는 신규인 수단을 제공하는 것에 있다.
특정 유전자를 KO한 초기배와 정상 초기배를 혼합하고, 혼합배(키메라배)를 제작하여 발생시키면, 혼합배에 있어서, KO배에 유래하는 세포의 결손부분을 정상배에 유래하는 세포가 보완하는 것이 나타내어져 있다(비특허문헌 6∼9, 특허문헌 1∼3). 이 기술은 배반포 보완 기술로서 알려져 있다. 한편, nanos3 유전자는 시원 생식세포에서 특이적으로 발현되고 있는 생식세포 분화 관련 유전자이지만, 마우스에 있어서 nanos3을 녹아웃하면 생식세포(정자·난자)가 형성되지 않게 되는 것이 보고되고 있다(비특허문헌 10).
본원 발명자들은 이들 기술에 착안해서 nonos3-KO/SCNT배를 호스트배, 특정 유전자 KO/SCNT배 유래세포를 도너세포로 해서 키메라배를 작출한 경우, 태어난 개체의 정자나 난자는 모두 특정 유전자가 KO상태가 될 수 있는 것, 이렇게 해서 작출된 자웅을 교배(인공수정이나 체외수정)시킴으로써 안정적으로 특정 유전자 KO 대동물이 얻어질 가능성이 있는 것을 찾아내고, 대동물의 대표예로서 소를 이용하여 예의 연구한 결과, 흑모 일본소에 있어서 nanos3 유전자 KO에 의해 생식세포가 결손되는 것을 확인하고, 또한, 흑모 일본소의 nanos3-KO/SCNT배에 홀스타인종의 수정 난할구를 주입함으로써 홀스타인종의 생식세포를 보완하는 것에 성공하여 본원 발명을 완성시켰다.
즉, 본 발명은 이개체 유래의 배우자를 생산하는 비인간 대형 포유 동물 또는 어류의 작출 방법으로서, 제 1 비인간 대형 포유 동물 또는 어류에 유래하는, nanos3 유전자의 기능이 저해된 게놈을 갖는 난할기의 배에 제 2 비인간 대형 포유 동물 또는 어류에 유래하는 적어도 1개의 다능성 세포를 이식해서 키메라배를 조제하고, 상기 키메라배를 발생시켜서 개체를 얻는 것을 포함하는 방법을 제공한다. 또한 본 발명은 상기 본 발명의 작출 방법에 의해 작출된 비인간 대형 포유 동물 또는 어류의 암개체로부터 난자를 회수하는 것을 포함하는 비인간 대형 포유 동물 또는 어류의 난자의 생산 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 본 발명의 작출 방법에 의해 작출된 비인간 대형 포유 동물 또는 어류의 수개체로부터 정자를 회수하는 것을 포함하는 비인간 대형 포유 동물 또는 어류의 정자의 생산 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 본 발명의 생산 방법에 의해 생산된 난자와 정자를 수정해서 수정란을 얻는 것을 포함하는 비인간 대형 포유 동물 또는 어류의 수정란의 생산 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 본 발명의 작출 방법에 의해 작출된 자웅의 비인간 대형 동물 또는 어류의 후대를 자연교배, 인공수정 또는 체외수정에 의할 수 있는 것을 포함하는 비인간 대형 포유 동물 또는 어류의 생산 방법을 제공한다.
(발명의 효과)
본 발명에 의하면, 종래 녹아웃 개체의 안정적인 양산이 극히 곤란했던 대동물에 있어서도, 소망의 특정 유전자가 녹아웃된 개체를 안정 공급할 수 있다. 녹아웃 개체의 안정적 양산은 본 발명의 형태의 하나이며, 본 발명에 의하면, 녹아웃 이외의 소망의 유전적 특성을 갖는 비인간 동물의 저비용에서의 안정 공급도 가능하게 된다. 본 발명의 구체적 응용예로서는 이하와 같은 것을 들 수 있다.
(1)KO 대동물 라인의 확립
nanos3-KO 세포핵 이식배에 소망의 유전자(A유전자)가 KO된 개체 유래의 다능성 세포(ES 양세포, 할구 등)를 주입해서 생식세포를 보완하고, 개체를 발생시킨다. 수컷으로부터는 A유전자 KO 정자가, 암컷으로부터는 A유전자 KO 난자가 안정적으로 얻어진다. 양자의 교배(자연교배, 인공수정, 또는 체외수정)에 의해 A유전자 KO 개체를 안정적으로 대량 생산할 수 있다.
(2)바람직한 특성을 갖는 개체의 난자를 클론 기술에 의하지 않고 대량 생산한다
nanos3-KO 세포핵 이식배에 바람직한 유전적 특성을 갖는 개체 유래의 다능성 세포(ES 양세포, 할구 등)를 주입해서 생식세포를 보완하고, 개체를 발생시킨다. 상기 개체는 바람직한 유전적 특성을 갖는 정자 또는 난자를 만든다. 배란수가 많은 계통으로 상기 개체를 만들면(즉, nanos3-KO 세포주 및 핵 이식 레시피언트로서 그러한 계통을 사용하면 좋다), 바람직한 유전적 특성을 갖는 정자, 난자 및 수정란을 저렴하게 대량 생산할 수 있다.
(3)관리 비용이 저렴한 동물에게 이종의 정자·난자를 만들게 해서 수정란을 저렴하게 제조한다
염소나 양의 nanos3-KO/핵 이식배에 우수한 증체능을 갖는 흑모 일본소 유래의 다능성 세포를 주입해서 생식세포를 보완하고, 개체(염소, 양)를 발생시킨다. 상기 개체(염소, 양)는 우수한 증체능을 갖는 흑모 일본소의 정자 또는 난자를 만든다. 관리 비용이 저렴한 염소나 양으로부터 흑모 일본소의 수정란을 대량으로 제조할 수 있다. 포유 동물 뿐만 아니라, 해양 생물에서도 가능하다. 예를 들면, 전갱이나 고등어로 nanos3-KO/핵 이식배를 만들어서 다랑어의 생식세포를 보완하고, 다랑어의 정자·난자를 만드는 전갱이나 고등어를 얻을 수 있다. 이 전갱이·고등어를 사육하면 다랑어가 얻어진다.
(4)Y정자 불활화 소(암컷밖에 태어나지 않는 소 계통)의 확립
SRY 유전자는 생식선 원기를 정소에 분화시키는 기능을 하는 Y염색체 상의 유전자이다. SRY 유전자를 불활화하면, Y정자가 수정해도 암컷이 태어나게 된다. 종래 기술에서 암컷의 탄생을 희망할 경우, 플로우 사이토미터(Flow Cytometer)에 의한 정자의 선별이 필요하게 되지만, 이 선별 조작에 의해 정자의 활력은 저하되어 버린다. 본 발명의 방법에 의해, SRY를 녹아웃한 핵 이식배를 도너로 해서 nanos3-KO배의 생식세포를 보완함으로써 Y정자가 불활화한 암컷밖에 태어나지 않는 대형 동물 계통을 작출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 기술의 개략을 나타낸 도면이다.
도 2는 nanos3 헤테로 KO세포주 수립용 타게팅 벡터의 구성과, 상기 벡터에 의해 nanos3이 녹아웃된 대립유전자의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 nanos3 호모 KO세포주 수립용 타게팅 벡터의 구성과, 상기 벡터에 의해 nanos3이 녹아웃된 대립유전자의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 nanos3 헤테로 KO 판정을 위한 PCR 해석의 설명 및 해석 결과를 나타낸 도면이다.
도 5는 nanos3 호모 KO 판정을 위한 PCR 해석의 설명 및 해석 결과를 나타낸 도면이다.
도 6은 nanos3 호모 KO 태자 및 비KO 태자(약 200일령)의 난소의 조직상이다. a:nanos3 호모 KO 태자의 난소(저배율), b 및 c:a의 고배율 화상, d:컨트롤의 비KO 태자의 난소. d에서는 1차 난포가 확인되지만, a∼c에서는 확인되지 않는다.
도 7은 nanos3 호모 KO 핵 이식배(상실기배)에 홀스타인종 체외수정배의 할구를 주입해서 제작한 키메라배 유래의 태자(141일령) 2개체의 난소의 조직상이다.
도 2는 nanos3 헤테로 KO세포주 수립용 타게팅 벡터의 구성과, 상기 벡터에 의해 nanos3이 녹아웃된 대립유전자의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 nanos3 호모 KO세포주 수립용 타게팅 벡터의 구성과, 상기 벡터에 의해 nanos3이 녹아웃된 대립유전자의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 nanos3 헤테로 KO 판정을 위한 PCR 해석의 설명 및 해석 결과를 나타낸 도면이다.
도 5는 nanos3 호모 KO 판정을 위한 PCR 해석의 설명 및 해석 결과를 나타낸 도면이다.
도 6은 nanos3 호모 KO 태자 및 비KO 태자(약 200일령)의 난소의 조직상이다. a:nanos3 호모 KO 태자의 난소(저배율), b 및 c:a의 고배율 화상, d:컨트롤의 비KO 태자의 난소. d에서는 1차 난포가 확인되지만, a∼c에서는 확인되지 않는다.
도 7은 nanos3 호모 KO 핵 이식배(상실기배)에 홀스타인종 체외수정배의 할구를 주입해서 제작한 키메라배 유래의 태자(141일령) 2개체의 난소의 조직상이다.
본 발명에 있어서 대상이 되는 동물은 비인간 대형 포유 동물 또는 어류이다. 이하, 본 명세서에 있어서, 비인간 대형 포유 동물 및 어류의 양자를 통합해서 「비인간 동물」이라고 하는 일이 있다.
본 발명에 있어서 대상이 되는 비인간 대형 포유 동물은 전형적으로는 가축동물일 수 있다. 「대형」이란 소형의 포유 동물을 제외하는 것을 의도하고 있으며, 상세하게 분류한 경우에 중형 동물로 분류될 수 있는 포유 동물도 본 발명에서 말하는 비인간 대형 포유 동물에 포함된다. 비인간 대형 포유 동물의 구체예로서, 소, 돼지, 양, 염소, 멧돼지, 사슴, 낙타, 하마 등의 우제류, 및 말, 코뿔소, 맥 등의 기제류를 포함하는 각종 유제동물, 및 실험동물로서의 분류에서는 일반적으로 대형 동물로 분류되는 원숭이, 개 등의 토끼를 제외한 비설치류를 들 수 있고, 특히 바람직한 예로서 소를 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.
본 발명에 있어서 대상이 되는 어류는 전형적으로는 양식어일 수 있다. 최근 여러가지 식용어에서 양식 기술이 개발되어 있다. 본 발명에서 대상이 되는 어류의 구체예로서, 다랑어, 방어, 고등어, 가다랭이, 전갱이 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.
본 발명에서는 nanos3 유전자의 기능이 저해된 게놈을 갖는 배로서, 비인간 동물에 유래하는 난할기의 배에 별도의 비인간 동물 개체에 유래하는 다능성 세포를 이식(주입)한다. nanos3 유전자의 기능이 녹아웃 등에 의해 저해된 동물 개체에서는 생식세포(배우자, 즉 정자·난자)가 형성되지 않는다. 따라서, nanos3 유전자의 기능이 저해된 비인간 동물에 유래하는 배에 nanos3 유전자가 정상으로 기능하고 있는 별도의 비인간 동물 개체에 유래하는 다능성 세포를 이식함으로써 이식한 다능성 세포에 의해 생식세포가 보완되어, 상기 별개체에 유래하는 생식세포를 생산하는 동물 개체를 얻을 수 있다.
본 발명에 있어서는 편의상, nanos3 유전자의 기능을 저해하는 측의 비인간 동물(비인간 대형 포유 동물 또는 어류)을 「제 1 비인간 동물」이라고 하고, 생식세포를 보완하기 위한 다능성 세포가 유래하는 비인간 동물을 이것과 구별해서 「제 2 비인간 동물」이라고 한다. 제 1 비인간 동물과 제 2 비인간 동물은 동종 내지는 동품종에 속하는 동물 개체이어도 좋고(예를 들면, 소끼리, 흑모화종끼리 등), 이종 내지는 이품종의 동물이어도 좋다(예를 들면, 양과 소, 흑모화종과 홀스타인 등).
본 발명에 있어서, 「유전자의 기능을 저해하는」이란 게놈 상의 상기 유전자 영역의 적어도 일부를 개변하는 것 등에 의해, 본래 코드하고 있는 mRNA 또는 단백질의 생성 또는 축적을 저하 또는 결실시키는 것을 말하고, 유전자의 기능의 저하로부터 기능의 완전한 결손까지 포함된다. 특정 유전자의 기능을 저해하기 위한 유전자 개변 방법은 이 분야에서 널리 알려져 있으며, 당업자라면 적당하게 선택해서 실행할 수 있다. 크게 구별하면, 유전자의 기능을 결손시키는 유전자 파괴법(녹아웃법)과, 유전자의 기능을 저하시키는 유전자 녹다운법이 있고, 녹다운법의 구체예로서 안티센스법, RNAi 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서의 nanos3 유전자의 기능의 저해는 nanos3 유전자의 파괴(녹아웃)에 의한 기능 결손이 바람직하다. 예를 들면, 게놈의 양 대립유전자에 있어서, nanos3 유전자의 코드 영역이나 프로모터 영역을 결실시키거나, 또는 정상인 nanos3 단백질을 생산할 수 없도록 치환이나 삽입 등의 변이를 도입함으로써 nanos3 유전자를 녹아웃할 수 있다. 녹아웃 세포주의 스크리닝의 편의를 위해서 nanos3 유전자 코드 영역의 전부 또는 일부를 약제내성이나 형광 단백질 등의 마커 유전자 서열로 치환해도 좋다.
유전자 녹아웃의 구체적 방법의 하나로서, 하기 실시예에 기재되어 있는 타게팅 벡터를 사용한 상동 재조합에 의한 녹아웃법을 들 수 있다. 그 밖의 유전자 녹아웃법으로서, 진크 핑거 뉴클레아제(ZFN)법(Porteus, M. H. et al. Gene targeting using zinc finger nucleases. Nat. Biotechnol.23, 967-973(2005).), TALEN법(Christian, M. et al. Targeting DNA double-strand breaks with TAL effector nucleases. Genetics 186, 757-761(2010).), 및 CRISPR/Cas9법(Sander, J. D. et al. CRISPR-Cas systems for editing, regulating and targeting genomes. Nat Biotechnol 32, 347-355(2014).) 등을 들 수도 있다. 유전자 녹아웃에 사용하는 비인간 동물의 종류에 따라, 적당한 녹아웃법을 선택하면 좋다. 예를 들면 타게팅 벡터를 사용한 방법에서는 후술하는 바와 같이, 체세포핵 이식에 의해 배를 재구축하는 스텝이 필요하게 되지만, 돼지 등의 체세포핵 이식 효율이 낮은 동물이나, 체세포핵 이식에 의한 배의 재구축 기술이 확립되어 있지 않은 동물종에 있어서 유전자를 녹아웃하고 싶은 경우에는 체세포핵 이식 공정이 불필요한 ZFN법, TALEN법 및 CRISPR/Cas9법을 바람직하게 사용할 수 있다.
타게팅 벡터를 사용한 녹아웃법에서는 결실시키고 싶은 영역의 상류측 및 하류측의 게놈 서열을 대상 생물의 게놈 DNA로부터 PCR에 의해 증폭해서 상류측 상동 영역 및 하류측 상동 영역을 조제하고, 이들의 상동 영역 및 마커 유전자를 순차 적당한 플러스미드 벡터에 삽입하고, 상류측 상동 영역-마커 유전자-하류측 상동 영역의 순으로 배열된 유전자 파괴용 DNA 컨스트럭트를 포함하는 타게팅 벡터를 구축하고, 이것을 일렉트로포레이션 등의 상법에 의해 대상 생물 유래의 체세포(섬유아세포 등)에 도입하면 좋다. 이러한 타게팅 벡터를 세포에 도입하면, 상동 재조합에 의해 유전자 파괴용 컨스트럭트가 게놈 상의 소기의 위치에 도입되고, nanos3 유전자의 일부 또는 전부가 마커 유전자로 치환된 변이 대립유전자가 생긴다.
상류측 상동 영역 및 하류측 상동 영역의 사이즈는 상동 재조합의 효율에 영향을 주고, 효율이 낮은 생물종에서는 사이즈가 큰 상동 영역이 이용된다. 포유 동물의 유전자 파괴에 있어서는 일반적으로 사용되는 상동 영역은 수kb 정도의 사이즈이다. 한쪽의 상동 영역을 1∼3kb 정도(단완), 다른쪽의 상동 영역을 5kb 정도 이상(장완)으로 하는 것이 일반적이지만, 양자를 5kb 정도의 사이즈로 해도 좋다. 서열 번호 3 및 4에 나타내는 염기서열은 소의 nanos3 유전자의 상류측 및 하류측의 게놈 영역이며, 소의 nanos3 유전자를 녹아웃할 경우에는 이들의 영역 내지는 적당한 사이즈의 그 부분 영역을 상동 영역으로서 이용 가능하다.
nanos3 유전자는 지금까지 무척추 동물 및 척추 동물을 포함하는 여러가지 동물에 있어서 클로닝되어 있다. nanos3 유전자의 기능을 저해하는 측의 제 1 비인간 동물로서 nanos3 유전자가 미클로닝의 동물을 사용할 경우에는 인간이나 마우스 등의 동정 완료의 nanos3 유전자의 서열 정보를 이용하여, 상기 동물의 전체 게놈 서열 정보(샷건 시퀀스 등)를 대상으로 검색을 행하고, 추정되는 nanos3 유전자 영역을 동정함으로써 타게팅 벡터에 편입되는 상동 영역 등의 nanos3 유전자의 기능 저해를 위해서 필요한 게놈 서열 정보를 얻을 수 있다.
포유 동물 세포에 있어서는 상동 재조합에 의한 유전자 파괴용 컨스트럭트의 게놈에의 도입빈도는 상동 재조합에 의하지 않는 랜덤인 도입의 빈도에 비해서 매우 낮다. 그 때문에 본 발명에 있어서의 nanos3 유전자의 녹아웃에서는 약제내성을 부여하는 포지티브 선택 마커와 약제감수성을 부여하는 네가티브 선택 마커를 병용하는 것이 바람직하다. 상기 유전자 파괴용 컨스트럭트에 있어서, 2개의 상동 영역의 사이에 연결하는 마커 유전자를 포지티브 선택 마커 유전자로 하고, 2개의 상동 영역의 외측(상류측 상동 영역의 5'측 또는 하류측 상동 영역의 3'측)에 네거티브 선택 마커 유전자를 연결해 두면 좋다. 상기 컨스트럭트가 상동 재조합에 의해 게놈에 도입되어 있으면, 컨스트럭트 중 상동 영역의 외측의 영역은 게놈에 도입되지 않으므로, 네거티브 선택 마커 유전자에 의해 약제감수성이 부여되는 일은 없다. 한편, 상기 컨스트럭트가 상동 재조합에 의하지 않고 게놈에 도입된 경우, 네거티브 선택 마커 유전자도 게놈에 도입되므로 그러한 형질 전환 세포에는 약제감수성이 부여되게 된다. 따라서, 유전자 파괴용 컨스트럭트를 제 1 비인간 동물 유래의 체세포에 도입 후, 포지티브 선택 마커와 네거티브 선택 마커에 의한 스크리닝을 행하면, 상동 재조합에 의해 적절한 위치에 컨스트럭트가 도입되어 nanos3 유전자가 파괴된 세포를 효율 좋게 선발할 수 있다.
일반적으로 사용되는 마커 유전자의 구체예를 들면, 포지티브 선택 마커로서는 네오마이신 내성 유전자, 블라스티시딘 내성 유전자, 퓨로마이신 내성 유전자 등을 들 수 있고, 네거티브 선택 마커로서는 티미딘키나아제 유전자, 디프테리아 독소A 프래그먼트(DT-A) 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 각각 적당한 프로모터와의 조합으로 사용되지만, 당업자라면 마커 유전자의 종류에 따라 적당하게 선택할 수 있다.
마커에 의한 스크리닝 후, PCR이나 서던 블로팅에 의한 유전자 파괴의 확인을 행하고, nanos3 유전자가 파괴된 대립유전자를 갖는 세포를 취득한다. PCR에 사용하는 프라이머나 서던 블로팅에 사용하는 프로브는 당업자라면 유전자 파괴용 DNA 컨스트럭트의 구조에 따라 적당하게 설계할 수 있다.
상술한 바와 같이, 포유 동물 세포에 있어서의 상동 재조합의 빈도는 매우 낮으므로, 양 대립유전자에서 동시에 상동 재조합이 발생할 가능성은 극히 낮고, 통상은 헤테로의 녹아웃이 된다. 호모에서 녹아웃된 세포를 얻기 위해서는 헤테로 녹아웃인 것을 확인한 세포주를 이용하여, 상술한 유전자 파괴용 컨스트럭트의 도입과 스크리닝을 다시 반복하면 좋다. 헤테로 녹아웃 세포의 조제에 사용하는 유전자 파괴용 DNA 컨스트럭트와, 호모 녹아웃 세포의 조제에 사용하는 유전자 파괴용 DNA 컨스트럭트로 다른 약제내성 포지티브 선택 마커를 사용하면, 호모 녹아웃 세포를 적절하게 선발할 수 있다.
또, 상동 재조합의 효율을 높이기 위해서, nanos3 유전자 녹아웃 처리에 추가해서 BML 유전자의 녹다운 처리를 행해도 좋다. 인간 세포를 사용한 연구에서, BML 유전자의 녹다운 처리가 상동 재조합 효율을 높인다는 보고가 있고(So S et al. Genes to Cells 2006;11(4):363-371.), 본 발명에서 대상으로 하는 비인간 동물에 있어서도 마찬가지로 BML 유전자의 녹다운이 상동 재조합 효율의 향상에 유효하다. BML 유전자도 서열 정보 등이 공지이며, 각종 동물종의 BML 유전자를 녹다운하기 위한 핵산시약이 시판되고 있으므로, 당업자라면 적당하게 그러한 시판품을 이용하여 BML 유전자의 녹다운 처리를 실시할 수 있다.
이어서, 상기한 바와 같이 해서 nanos3 유전자의 기능이 저해된 세포로부터 체세포핵 이식 기술에 의해 배를 재구축한다. 대형 포유 동물에 있어서도 체세포핵 이식 기술은 확립된 기술로 되어 있다(Nature, 385, p.810-813, 1997; Science, 282(5396), p.2095-2098, 1998; Science,298, p.1188-1190, 2000; Nature,407, p.86-90, 2000; Nat Biotechnol., 18, P.1055-1059, 2000; Cloning Stem Cells 9,571-580(2007) 등 참조). 구체적으로는 대형 포유 동물의 체내 성숙 난자 또는 체외 성숙 난자를 조제하고, 상기 난자를 제핵하고, 제핵 난자에 nanos3 저해 세포를 이식해서 전기자극 등에 의해 세포를 융합함으로써 nanos3 유전자의 기능이 저해된 게놈을 갖는 제 1 비인간 대형 포유 동물에 유래하는 재구축배(핵 이식배)를 얻을 수 있다.
이 재구축배를 활성화 처리해서 난할기까지 배양하고, nanos3 유전자가 정상인(기능이 저해되어 있지 않은) 제 2 비인간 대형 포유 동물에 유래하는 적어도 1개의 다능성 세포를 주입해서 키메라배를 조제한다. 주입하는 다능성 세포의 수는 적어도 1개이면 좋지만, 통상은 복수개, 예를 들면, 수개∼십수개 정도의 세포를 주입한다.
제 2 비인간 동물에 유래하는 다능성 세포는 분화 다능성을 갖는 세포이면 특별히 한정되지 않는다. ES 세포나 iPS 세포주가 수립되어 있는 동물종이면 ES 세포나 iPS 세포주를 사용할 수 있고, 미수립의 동물종의 경우에는 예를 들면, 수정란의 할구를 사용할 수 있다.
다능성 세포를 주입할 때의 제 1 비인간 동물 유래의 배의 발생 스테이지는 난할기이면 특별히 한정되지 않고, 2세포기∼배반포기의 어느 시기이어도 좋다. 예를 들면, 4세포기, 8세포기, 16세포기, 상실배기, 또는 배반포기일 수 있다. 일반적으로는 상실배기∼배반포기에 주입을 행하는 것이 바람직하다.
상기 키메라배를 발생시켜서 얻어진 개체에서는 이개체인 제 2 비인간 대형 포유 동물 유래의 생식세포(배우자, 즉 난자 또는 정자)가 생산된다. 이 키메라배를 대리모(가복친)에 이식해서 산자를 얻으면, 그러한 이개체 유래의 배우자를 생산하는 비인간 대형 포유 동물을 얻을 수 있다. 키메라배를 이식하는 대리모는 통상 제 1 비인간 대형 포유 동물과 동종의 암개체이다. 예를 들면, 제 1 비인간 대형 포유 동물이 양이며, 제 2 비인간 대형 포유 동물이 소인 경우, 키메라배를 이식하는 대리모는 통상 양의 암개체이다.
타게팅 벡터에 의한 방법 이외에 사용 가능한 유전자 녹아웃법인 ZFN법, TALEN법, 및 CRISPR/Cas9법은 모두 소망의 염기서열을 특이적으로 인식하도록 설계한 DNA 인식 부위(ZFN법에서는 진크 핑거 도메인, TALEN법에서는 식물 병원균 Xanthomonas 유래의 TAL effector의 DNA 결합 도메인, CRISPR/Cas9법에서는 절단하고 싶은 DNA 서열에 대한 상보적인 서열을 포함하는 guide RNA)를 뉴크레아제에 융합시킨 인공의 뉴크레아제를 사용하는 방법이다. 이들 인공 뉴크레아제의 한쌍(플러스쇄와 마이너스쇄 각각에 대해서 설계한다)을 세포 내에 도입하면, 목적의 부위에서 DNA 이중쇄가 절단되고, 비상동 말단 결합(Non-Homologous End Joining; NHEJ)에 의한 수복 과정에서의 수복 에러에 의해 염기의 치환이나 결손, 삽입이 생기고, 이에 따라 목적 유전자가 파괴된다. 인공 뉴크레아제와 함께 상기한 바와 같은 2개의 상동 영역을 포함하는 유전자 파괴용 DNA 컨스트럭트를 세포 내에 도입하면, 상동 재조합 수복(homology-directed repair; HDR)에 의한 수복 과정에서 표적부위에 유전자 파괴용 컨스트럭트가 삽입되므로, 마커 유전자 서열 등의 소망의 서열을 표적부위에 삽입할 수 있다.
이들의 방법에 의하면, nanos3 유전자를 표적으로 하도록 설계한 인공 뉴크레아제를 제 1 비인간 동물 유래의 수정란에 도입해서 nanos3 유전자를 파괴하고, 호모로 파괴된 수정란을 작출함으로써, nanos3 유전자가 녹아웃된 게놈을 갖는 수정란(배)을 얻을 수 있으므로, 체세포핵 이식 조작을 행하지 않아도 좋다. 따라서, 체세포핵 이식의 효율이 낮은 동물종의 경우에는 타게팅 벡터를 사용한 유전자 녹아웃법보다 이들의 방법의 쪽을 바람직하게 사용할 수 있다. 어류의 nanos3 유전자 녹아웃체의 작출에 있어서도, 이들의 방법을 바람직하게 사용할 수 있다.
이 이후의 공정은 타게팅 벡터에 의한 방법에 있어서 앞서 설명한 공정과 동일하며, 상기한 바와 같이 해서 얻어진 게놈 상의 nanos3 유전자가 호모로 파괴된 수정란(배)에 제 2 비인간 동물 유래의 다능성 세포를 이식해서 키메라배를 조제하면 좋다. 이 키메라배를 발생시키면, 이개체 유래의 배우자를 생산하는 비인간 동물 개체를 얻을 수 있다. 포유 동물의 경우에는 키메라배를 대리모(가복친)에게 이식해서 산자를 얻으면 된다. 어류의 경우에는 당연히 이 배이식의 스텝은 불필요하다.
키메라배를 발생시켜서 얻어진, 이개체 유래의 배우자를 생산하는 비인간 동물의 후대는 그러한 비인간 동물의 자웅의 자연교배에 의해, 또는 인공수정 또는 체외수정에 의해 얻을 수 있다. 체외수정의 경우, 통상은 본 발명의 방법에 의해 작출한 상기 이개체 유래의 배우자를 생산하는 비인간 동물의 암개체에 체외수정한 수정란을 이식하지만, 이것과는 다른 비인간 동물(예를 들면, 제 2 비인간 동물과 동종의 개체)에 상기 수정란을 이식해도 좋다.
본 발명에 의하면, 예를 들면, 사육 비용이 높은 가축의 정자 또는 난자를 사육 비용이 낮은 가축에게 생산시킬 수 있다. 구체적인 예를 들면, 양이나 염소는 소에 비하면 강건하여 조식(粗食)에 견디므로 관리 비용이 저렴하며, 또 조숙하기 때문에 번식 효율이 좋다. 따라서, 제 1 비인간 동물로서 양이나 염소를 사용하고, 제 2 비인간 동물로서 소를 사용하면, 양이나 염소에 소의 배우자를 만들게 할 수 있으므로, 저비용 관리에서 소의 인공수정용 정자나 수정란을 제공하는 것이 가능하게 된다. 마찬가지로, 제 1 비인간 동물로서 전갱이나 고등어를 사용하고, 제 2 비인간 동물로서 다랑어를 사용하면, 전갱이나 고등어에 다랑어의 배우자를 만들게 할 수 있으므로, 양식용의 다랑어의 치어를 저비용으로 대량 생산할 수 있다.
또한 본 발명의 방법에 의하면, 어느 비인간 동물에 있어서, 이것과는 다른 제 2 비인간 동물이 갖고 있는 소망의 유전적 특성을 갖는 배우자를 생산할 수 있다. 일단 그러한 배우자를 생산하는 비인간 동물 계통을 확립하면, 자웅의 교배(자연교배, 인공수정, 또는 체외수정)에 의해, 체세포 클론 기술에 의하지 않고 소망의 유전적 특성을 갖는 비인간 동물 개체를 대량 생산할 수 있다.
「소망의 유전적 특성」에는 제 2 비인간 동물에 있어서 천연으로 생긴 유전적 특성과, 인위적인 유전적 개변의 양자가 포함된다. 전자의 예로서는 육종가가 매우 높다(예를 들면, 증체능력이 매우 높다)라는 특성을 들 수 있다. 인위적인 유전적 개변은 예를 들면, 소망의 유전자의 기능의 저해, 전형적으로는 소망의 유전자의 녹아웃일 수 있다.
소망의 유전자를 녹아웃한 비인간 동물의 배우자를 다른 비인간 동물에 생산시킬 경우에는 키메라배 제작에 사용하는 제 2 비인간 동물 유래의 다능성 세포에 있어서 소망의 유전자가 녹아웃되어 있으면 좋다. 그러한, 소망의 유전자가 녹아웃된 게놈을 갖는 제 2 비인간 동물 유래 다능성 세포는 제 2 비인간 동물 유래의 적당한 세포를 이용하여, 기본적으로는 nanos3 유전자의 녹아웃과 동일한 순서로 얻을 수 있다. 타게팅 벡터에 의한 녹아웃법을 사용할 경우에는 소망의 유전자가 호모로 녹아웃된 재구축배의 할구를 상기 다능성 세포로서 사용할 수 있다. 인공 뉴크레아제에 의한 녹아웃법을 사용할 경우에는 소망의 유전자가 호모로 녹아웃된 수정란의 할구를 상기 다능성 세포로서 사용할 수 있다.
본 발명의 방법을 사용하면, 소망의 유전자가 녹아웃된 난자와 정자를 상기 유전자가 녹아웃되어 있지 않은 비인간 동물 개체에 안정적으로 생산시킬 수 있다. 본 발명의 방법에 의해 작출된 소망의 유전자가 녹아웃된 배우자를 생산하는 비인간 동물의 자웅을 자연교배, 내지는 인공수정이나 체외수정시킴으로써 특정 유전자가 녹아웃된 비인간 동물을 안정적으로 얻을 수 있다. 본 발명에 의하면, 대동물에 있어서도, 특정 유전자 녹아웃 개체의 안정 공급이 가능하게 된다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다. 무엇보다, 본 발명은 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
1.목적
체세포핵 이식 클론 기술과 유전자 재조합 기술을 활용함으로써, 중대형 가축에 있어서도 유전자 녹아웃(KO) 개체의 작출이 가능해졌다. 이들의 기술은 가축의 유전자 육종에 필요로 되는 특정 유전자의 기능 해석에 있어서 가장 유효한 기술이다. 그러나, 체세포핵 이식 클론 기술을 사용한 개체 작출 효율은 매우 낮은 상황에 있고, 안정적으로 다수의 KO 개체를 작출하는 것은 현재의 상태에서는 불가능하다. 최근, 마우스에 있어서, 유전자 KO 초기배와 정상배를 혼합해서 혼합배를 제작하면 혼합배는 KO배 유래의 세포에 의해 생기는 결손(세포 분화 장해 및 장기 결손 등)을 보완해서 정상으로 발생·탄생하는 것이 보고되었다(Kobayashi et al., Cell 142, 787-799(2010)). 또한 마우스에 있어서 생식세포 분화 관련 유전자 nanos3을 KO하면 난자 및 정자가 형성되지 않는 것이 보고되어 있다(Tsuda et al., SCIENCE 301, 1239-1241(2003)). 본 시험에 있어서는 앞서 나타낸 배반포 보완법을 이용하여 nanos3 유전자를 KO한 배와 특정 유전자를 KO한 배를 혼합해서 보완배를 제작했을 때, 유전자 KO 난자(또는 정자)만을 형성하는 개체를 작출할 수 있을지를 검토한다. 상기 기술이 실증되었을 경우, 교배나 인공수정에 의해 안정적으로 KO 개체만을 작출하는 것이 가능해진다(도 1:기술의 개략).
2.시험 방법 및 재료
가. 소 nanos3 유전자 게놈 DNA KO 벡터 구축
생식세포 분화 관련 유전자 nanos3 유전자 KO 벡터의 구축은 NCBI 데이터 베이스에 공개되어 있는 소 nanos3 유전자 게놈 구조 정보를 기초로 실시했다.
헤테로 KO 조작에 사용하는 KO 벡터(pNOS3-KOn)를 구축하기 위해서, nanos3 유전자의 주변 게놈 영역(1.5kb 및 6.5kb 단편:도 2)을 PCR 클로닝법에 의해 클로닝했다. 주형 DNA로서 흑모 일본소의 태자 유래 섬유아세포로부터 추출한 게놈 DNA를 사용했다. 벡터의 단완으로서 사용하는 1.5kb 단편(1.5kS)(서열 번호 3의 333nt∼1879nt의 영역)의 PCR 증폭에는 센스 프라이머:CTCTCCGTTGCATCCATGCC(서열 번호 6) 및 안티센스 프라이머:AGCCACTGACCTTCCAGCTGAC(서열 번호 7)를 사용했다. 또한 장완으로서 사용하는 6.5kb 단편(6.5kbL)(서열 번호 4의 283nt∼6809nt의 영역)의 증폭에는 센스 프라이머:GGACAAGGTATCGTGAACTGC(서열 번호 8) 및 안티센스 프라이머:AACACGAGGAGCACCTTCTTGC(서열 번호 9)를 사용했다. pNOS3-KOn 벡터는 nanos3 유전자 전체(엑손 1 및 2)을 결실하도록 선택 마커인 PGK-neo 유닛(PGK 프로모터를 갖는 네오마이신 내성 유전자)을 삽입해서 구축했다. pNOS3-KOn 벡터는 PGK-neo 유닛의 5'측에 단완 1.5kS, 그리고 3'측에 장완 6.5kL이 위치하고, 또한 1.5kS의 5'측에 네거티브 선택용 유전자 마커의 MC1-TK(MC1 프로모터를 갖는 헤르페스 티미딘키나아제 유전자)가 위치하는 형태로 구축했다(도 2).
호모 KO 조작에 사용하는 벡터로서 nanos3 유전자의 단백질을 코드하는 영역의 일부를 형광 단백질인 쿠사비라오렌지(huKO)를 코드하는 cDNA로 치환한 구성의 KO-녹인(KI) 벡터(pNOS3-huKO-KIb)를 구축했다(도 2). 쿠사비라오렌지의 cDNA 단편은 유로핀제노믹스사에 위탁해서 합성하여 벡터 구축에 사용했다. huKO의 cDNA를 포함하는 단완의 서열(2.0k 소 게놈 서열 +0.66k huKO+0.35k 소 게놈 서열로 이루어지는 3.0kb의 서열)을 서열 번호 5에 나타낸다. 서열 번호 5 중, 2049nt∼2709nt가 huKO의 cDNA 서열이다. 선택 마커는 CAG-bsr 유닛(CAG 프로모터를 갖는 블라스티시딘 S 내성 유전자)을 사용했다(도 2).
나. 소 태자 유래 섬유아세포에의 KO 벡터의 도입·선별 배양 및 KO 세포주 수립
소(흑모 일본소) 태자 유래 섬유아세포(#906♀주)에의 pNOS3-KOn 벡터의 도입·선별 배양 및 KO 세포주 수립은 기보(센다이, 사중연 보고, 1501-622(2009), 및 Sendai, Y. et al., Transplantation 81, 706-766(2006))의 방법에 따라 행했다. 또한 인간 세포를 사용한 연구에서 BLM 유전자의 녹다운 처리가 상동 재조합 효율을 높인다는 보고가 있는 점에서(So S et al. Genes to Cells 2006;11(4):363-371.), nanos3 녹다운에 있어서의 상동 재조합의 효율을 올릴 목적으로 소 BML 유전자의 녹다운 처리도 행했다. 소 BML 유전자의 녹다운 처리는 기보(센다이, 사중연 보고, 1501-604(2009))의 방법에 따라 인비트로젠사에 위탁해서 제작한 소 BML용 stealth RNA(합성 위치 2656)를 이용하여 행했다. 호모 KO 세포주 수립에 있어서는 nanos3 헤테로 KO 태자 유래 세포주(#3933주)에 pNOS3-huKO-KIb 벡터를 도입하고, 2종의 선별 약제(네오마이신:G418 및 블라스티시딘S)를 포함하는 배지에서 배양해서 수립 조작을 행했다.
KO 판정을 위한 PCR 해석은 정법에 따라 행했다. 해석에 사용한 프라이머의 염기서열을 하기에 나타낸다.
P1:AACACGGTGAAGCTCACTTAGG(서열 번호 10)
P2:CATGCTCCAGACTGCCTTGG (서열 번호 11)
P3:CTCTCCGTTGCATCCATGCC (서열 번호 12)
P4:CTTCATCTCGGGCTTGATCGTCG (서열 번호 13)
P5:GCTTCATCCTTGAGCACGTGG (서열 번호 14)
P6:CCACGTGCTCAAGGATGAAGC (서열 번호 15)
P7:CTGATACGTAAGCCTAGCTACTCG (서열 번호 16)
각 프라이머의 설정 영역은 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같다. 헤테로 KO 판정에는 P3-P2(헤테로 KO용 벡터내의 컨스트럭트의 일부를 증폭), 및 P1-P2(헤테로 KO용 컨스트럭트가 옳은 위치에 삽입되어 있는 대립유전자를 검출)를 사용했다(도 4). 호모 KO 판정에는 P3-P2 및 P1-P2에 추가해서 P3-P4(호모 KO용 벡터 내의 컨스트럭트의 일부를 증폭), P1-P4(호모 KO용 컨스트럭트가 옳은 위치에 삽입되어 있는 대립유전자를 검출), P1-P5(wt 대립유전자를 검출) 및 P6-P7(wt 대립유전자를 검출)을 사용했다.
다. 체세포핵 이식 및 태자 회수
PCR 해석에 의해 nanos3 유전자의 헤테로 KO 또는 호모 KO가 확인된 세포주를 핵 도너로서 사용하고, 기보(Ideta, A. et al. Cloning Stem Cells 9,571-580(2007))에 따라 체세포핵 이식조작을 행하고, 핵 이식배(재구축배)를 조제했다. 순서를 간단하게 기재하면 이하와 같다.
식육 처리장 유래 소 난소로부터 난포난자를 흡인 채취하고, 약 20시간의 성숙 배양을 행했다. 히알루로니다아제(시그마사)로 난구세포를 박리 후, 제 1 극체의 방출을 확인한 난자를 선발했다. 제핵한 레시피언트 난자의 위난강에 핵 도너를 삽입해서 전기자극에 의해 세포를 융합시키고, 재구축 배의 발생을 촉진하기 위해서 칼슘이오노포아(시그마사) 등으로 인위적 활성화 처리를 실시했다. 그 후에 발생 배지 중에서 체외 배양하여 발생을 관찰했다.
핵 이식배를 레시피언트 소에 이식하고, 약 200일령 태자를 제왕 절개에 의해 인출하고, 태자의 난소를 관찰했다. 난소조직을 10% 중성 완충 포르말린액으로 고정 후, 파라핀 포매법법에 의해 조직 절편을 작성했다. 헤마톡실린-에오진(HE) 염색을 실시하고, 광학 현미경을 사용한 조직 관찰을 행했다.
라. nanos3-KO 소에 있어서의 생식세포의 보완
nanos3-KO 핵 이식배(상실기배)에 홀스타인종 체외수정 배의 할구(7∼10개)를 주입하고, 2일간 체외 배양했다. 성장한 키메라배를 레시피언트 소에 이식 후, 약 140일령 태자를 제왕 절개에 의해 인출하고, 태자의 난소를 관찰했다. 또한 키메라 태자의 각 장기의 키메라율(홀스타인 세포 함유율)을 리얼타임 PCR법으로 조사했다.
3.결과 및 고찰
(1)소 nanos3 유전자 게놈의 클로닝과 유전자 KO 벡터의 구축
마우스를 사용한 KO 개체 작출 실험에 있어서, 생식세포 분화 관련 유전자 nanos3을 KO하면 발생의 초기단계에 존재하는 시원 생식세포의 분열능이 저하되고 또한 생식 융기에의 이동이 일어나지 않아, 태어난 KO 개체의 난소 및 정소 내에 난자나 정자가 형성되지 않는 것이 보고되어 있다(Tsuda et al., SCIENCE 301, 1239-1241(2003)). 또한 최근의 연구에 있어서, 특정 유전자를 KO해서 장기 등을 형성할 수 없는 상태로 한 초기배에 정상 초기배에 유래하는 미분화 세포를 혼합하면, 발생 중의 혼합배에 있어서 정상배에 유래하는 세포가 KO 결손 세포를 보완하여(배반포 보완) 정상인 장기가 형성되는 것이 마우스 및 돼지에 있어서 나타내어졌다(Kobayashi et al., Cell 142, 787-799(2010), 및 Matsunari et al., PNAS 110(12), 4557-4562(2013)). 이들의 결과는 nanos3 유전자를 KO한 배와 특정 유전자를 KO한 배를 혼합해서 혼합 보완배를 제작했을 경우, 특정 유전자 KO 난자(또는 정자)만을 형성하는 개체를 작출할 수 있을 가능성을 나타내고 있고, 특정 유전자 KO 개체의 안정적 생산계가 실현될 가능성도 시사하고 있다(도 1). 본 시험에 있어서는 이 가설을 확인하기 위해서 소 nanos3 유전자 KO 개체 작출을 향해 KO 세포주의 수립을 시험해 보았다.
소 nanos3 유전자는 게놈 정보로부터 추정(XM_002688743, 서열 번호 1)되어 있었지만, XM_002688743에 나타내어진 서열 정보와 인간 nanos3 유전자의 엑손 정보를 비교해서 소의 엑손을 추정한 결과, 2개의 엑손이 추정되었다. 이들 추정된 엑손(1 및 2)의 서열을 NCBI의 BLAST로 분석한 결과, 소 nanos3의 각각의 엑손이 위치하는 염색체(7번)와 주변의 유전자 서열(NC007305.5, region 10061880)이 얻어졌다. 이상의 결과로부터, 소에 있어서 nanos3 유전자의 존재를 확인할 수 있고, 유전자 구조가 마우스와 마찬가지로 2개의 엑손으로 구성되어 있는 것이 판명되었다(도 2). nanos3 유전자 KO 벡터 구축을 위한 nanos3 유전자 주변 게놈 영역(1.5kb 및 6.5kb 단편:도 2)의 클로닝은 PCR 클로닝법에 의해 행했다.
nanos3 유전자는 섬유아세포에서 발현하지 않는 점에서 KO 벡터는 포지티브-네거티브 선별 타입을 채용하고, nanos3 유전자 전체를 결실시키도록 구축했다(도 2). 포지티브 선별용 약제 내성 유전자로서는 PGK-neo를 사용했다. 또한 네거티브 선별용 약제 감수성 유전자로서는 MC1-TK를 사용했다(도 2:pNOS-KOn). 호모 KO 세포주 수립에는 nanos3 유전자의 단백질을 코드하는 영역의 일부를 형광 단백질 쿠사비라오렌지(huKO)를 코드하는 cDNA로 치환한 타입의 KO-huKO-KI 벡터를 구축했다. 선별용 약제 내성 유전자는 CAG-bsr을 사용했다(도 2:pNOS-huKO-KIb). 이 벡터를 사용해서 수립한 NOS3-KO-KI 세포주를 도너로서 핵 이식 개체를 작출한 경우, nanos3 유전자를 발현하고 있는 생식계 세포(시원 생식세포 등)의 존재 위치를 huKO 형광에 의해 가시화할 수 있다(도 2:pNOS-huKO-KIb).
(2)소 nanos3 유전자 KO 세포주 수립
구축한 KO벡터(pNOS3-KOn)를 사용하고, 암흑모 일본소 태자 유래 섬유아세포(#906주(♀))를 이용하여 KO 조작을 실시하고, 우선 헤테로 KO 세포주를 수립했다. KO주 수립 시험을 4회 실시한 결과, 조사한 411 well 중, 9 well이 KO로 판정되었다(표 1). 이 KO로 판정된 9 well 중 4 well에 있어서는 단일의 콜로니에 유래하고, 옳은 위치에서 상동 재조합 반응이 일어나고 있는 세포가 증식하고 있지만, 상세한 PCR 해석에 의해 시사되었다(#2-4주, #4-24주, #4-25주, #4-68주)(도 4). 이들 4주 중, 세포 증식성이 좋았던 #4-68주를 이용하여 핵 이식 클론 태자의 작출 및 회수·세포주 수립을 행했다. 그 결과, 1 태자의 작출·회수에 성공해서 태자 유래 세포주의 수립(#3933주)에도 성공하여 게놈 PCR 해석에 있어서도 헤테로 KO인 것을 확인할 수 있었다(도 4).
다음에 수립한 헤테로 KO 세포(#3933주)에 대하여 KO-huKO-KI 벡터(pNOS3-huKO-KIb)를 도입해서 호모 KO 세포주의 수립을 시험해 보았다. 수립 시험을 2회 실시한 결과, 조사한 221 well 중, 15 well이 호모 KO-huKO-KI로 판정되었다(표 2). 이 호모 KO-huKO-KI로 판정된 15 well 중 1 well에 있어서, 단일의 콜로니에 유래해서 증식성도 좋고, 옳은 위치에서 상동 재조합 반응이 일어나고 있는 세포인 것이 상세한 PCR 해석에 의해 시사되었다(#2-36주)(도 5). 이 세포를 이용하여 핵 이식 태자의 작출 및 회수·세포주 수립을 행한 결과, 1 태자의 작출·회수에 성공해서 태자 유래 세포주를 수립(#Y6158주)할 수 있었다. 게놈 DNA의 PCR 해석에 있어서도 호모 KO인 것을 확인할 수 있었다(도 5).
(3)nanos3 호모 KO 태자에 있어서의 생식세포의 결손
nanos3 호모 KO 태자의 난소의 조직상을 도 6에 나타낸다. 비KO의 거의 동령의 태자에서는 난소피질 내에 다수의 1차 난포가 확인되고, 생식세포가 정상으로 형성되지만(도 6d), nanos3 호모 KO 태자의 난소 내에는 난포세포를 확인할 수 없었다(도 6a-c). 이러한 점에서, nanos3 녹아웃 소의 시원 생식세포는 태생초기에서 아포토시스에 의해 사멸하고, 생체(194일령 태자)는 완전하게 생식세포를 결손하는 것이 명확해졌다.
(4)nanos3 호모 KO 소에 있어서의 생식세포의 보완
nanos3-KO 핵 이식배(상실기배)에 홀스타인종 체외수정 배의 할구(7∼10개)를 주입해서 제작한 키메라배 유래의 태자(141일령)의 난소의 조직상을 도 7에 나타낸다. 2개의 키메라 태자 중 1개에 있어서 난소 내에 1차 난포를 확인할 수 있었다. 이러한 점에서, 배반포 보완법에 의해 nanos3-KO 소의 난소 내에 도너세포 유래의 생식세포가 보완되는 것이 명확해졌다.
키메라 태자의 각 장기의 키메라율(홀스타인 세포 함유율)을 리얼타임 PCR로 조사한 결과, 뇌:12.1%, 심장:20.2%, 간장:1.8%, 자궁:22.4% 및 난소:15.8%였다. 여기에서 작출한 소 태자는 흑모화종과 홀스타인종의 키메라 개체이며, 난소 내에는 홀스타인종의 생식세포가 형성되게 된다.
SEQUENCE LISTING
<110> National Federation of Agricultural Cooperative
Associations
<120> Method for production of nonhuman large mammal or fish generating
gametes originated from another individual
<130> PF553-PCT
<160> 16
<170> PatentIn version 3.5
<210> 1
<211> 1171
<212> DNA
<213> Bos taurus
<220>
<221> CDS
<222> (385)..(903)
<400> 1
ctggttctcc tggaggagta gacaagggca gccctctcag tgccctctgg gtggggtgtg 60
tggctgctta ttgctggtac cccctgcagc ctgtgtcttg tcacgccccc tcacccttag 120
cctacccaga ggccatgcag ccccgtggca ggtgcatttc tggggggagc tgcagcaagc 180
cccctgtggc aatagggaac ctcctacagc ctgctcctcc ctcttcacac ccccttggag 240
tataaggagg gaactgacag cccagactcc tcggctccag agaggggaag ggaagggaga 300
ttaggcagaa gtagagagac cagcttgggg gcggctgcgt ttctcctgtc ttctgcccct 360
ccacctggca cacggggccc agcc atg ggg acc ttc aac ctg tgg aca gac 411
Met Gly Thr Phe Asn Leu Trp Thr Asp
1 5
tac ttg ggt ttg gca cgc ctg gtt ggg gct cag cgt gaa gaa gag gag 459
Tyr Leu Gly Leu Ala Arg Leu Val Gly Ala Gln Arg Glu Glu Glu Glu
10 15 20 25
ccg gag acc agg ctg gat cgc cag cca gaa gca gtg ccc gaa ccg ggg 507
Pro Glu Thr Arg Leu Asp Arg Gln Pro Glu Ala Val Pro Glu Pro Gly
30 35 40
ggt cag cga ccc agc cct gaa tcc tca cca gct ccc gag cgc ctg tgt 555
Gly Gln Arg Pro Ser Pro Glu Ser Ser Pro Ala Pro Glu Arg Leu Cys
45 50 55
tct ttc tgc aaa cac aac ggc gag tcc cgg gcc atc tac cag tcc cac 603
Ser Phe Cys Lys His Asn Gly Glu Ser Arg Ala Ile Tyr Gln Ser His
60 65 70
gtg ctc aag gat gaa gcg ggc cgg gtg ctg tgc ccc atc ctc cgc gac 651
Val Leu Lys Asp Glu Ala Gly Arg Val Leu Cys Pro Ile Leu Arg Asp
75 80 85
tac gtg tgc ccc cag tgc ggg gcc acc cgc gag cgc gcc cac acc cgc 699
Tyr Val Cys Pro Gln Cys Gly Ala Thr Arg Glu Arg Ala His Thr Arg
90 95 100 105
cgc ttc tgc ccg ctc acc ggc cag ggc tac acc tcc gtc tac agc tac 747
Arg Phe Cys Pro Leu Thr Gly Gln Gly Tyr Thr Ser Val Tyr Ser Tyr
110 115 120
acc acc cgg aac tcg gcc ggc aag aag ctg gtc cgc tcg gac aag gcg 795
Thr Thr Arg Asn Ser Ala Gly Lys Lys Leu Val Arg Ser Asp Lys Ala
125 130 135
agg acg cag gac cct gga cac gga ccg cgc cga gga gga ggt tcc aaa 843
Arg Thr Gln Asp Pro Gly His Gly Pro Arg Arg Gly Gly Gly Ser Lys
140 145 150
ggt gcc agg aag tct tct gga act cct ccc tct tcc tgc tgc ccc tca 891
Gly Ala Arg Lys Ser Ser Gly Thr Pro Pro Ser Ser Cys Cys Pro Ser
155 160 165
act tct gcc taa ggagactggc gtgggcagga tgacgccttc acctggggat 943
Thr Ser Ala
170
ggggacccag gctcagtgga ggctgggttt cagggaagac ccaccctccg aggatccgcc 1003
ccctagacgg tgcctccagc ctgggggctt ggcaaaggag cccggtctgg gaccaccgcc 1063
caaagcgcgc ccgcccctgt cactgaaggg ggtggtcctc aggcacccct gcccttcttc 1123
cccaacgctg agcaaccagt cagcgctcaa taaatgttta tgaatgga 1171
<210> 2
<211> 172
<212> PRT
<213> Bos taurus
<400> 2
Met Gly Thr Phe Asn Leu Trp Thr Asp Tyr Leu Gly Leu Ala Arg Leu
1 5 10 15
Val Gly Ala Gln Arg Glu Glu Glu Glu Pro Glu Thr Arg Leu Asp Arg
20 25 30
Gln Pro Glu Ala Val Pro Glu Pro Gly Gly Gln Arg Pro Ser Pro Glu
35 40 45
Ser Ser Pro Ala Pro Glu Arg Leu Cys Ser Phe Cys Lys His Asn Gly
50 55 60
Glu Ser Arg Ala Ile Tyr Gln Ser His Val Leu Lys Asp Glu Ala Gly
65 70 75 80
Arg Val Leu Cys Pro Ile Leu Arg Asp Tyr Val Cys Pro Gln Cys Gly
85 90 95
Ala Thr Arg Glu Arg Ala His Thr Arg Arg Phe Cys Pro Leu Thr Gly
100 105 110
Gln Gly Tyr Thr Ser Val Tyr Ser Tyr Thr Thr Arg Asn Ser Ala Gly
115 120 125
Lys Lys Leu Val Arg Ser Asp Lys Ala Arg Thr Gln Asp Pro Gly His
130 135 140
Gly Pro Arg Arg Gly Gly Gly Ser Lys Gly Ala Arg Lys Ser Ser Gly
145 150 155 160
Thr Pro Pro Ser Ser Cys Cys Pro Ser Thr Ser Ala
165 170
<210> 3
<211> 2200
<212> DNA
<213> Bos taurus
<400> 3
ggaccgggtt tgagggtgaa gaaatgggga agagcattaa cggggtaagc ctcgtgtagt 60
tatgcgcttg ggcccccgtc tgatccgaca agggcccgag tttggaagcc cgggaccctc 120
tgcgatcctc tagcttcgcc cttgtccaac cggcaggtgg acccacaagg cgggctaggc 180
agcggcccca cctcggggct cgaatttgca aagtgcagac tcagacaacc ctccccccaa 240
ccaccttggg ttgttgtgat tcataaacca ttgtgtccgg aacacggtga agctcactta 300
ggtattacat tgtattaaaa tgacttgttt atctctccgt tgcatccatg cccccggggc 360
cagaaccact tggcctccag acctcttggg gcctctcgga atccctcctc tgcctctgcc 420
tctagctaag ggtgccctct gttctggcct gtctcccaaa ctgataattg gaagaaatat 480
gcaccgttga gggccctttt gagaatgctt tgactaaatg ggttagaagc ccagcgcccg 540
ctgctgctat atttgcatag caaaggtgac agaagtatct gctgatatta ttacttagat 600
ttatctcctt tttccctgtc ctggagcaga gttggctcct tcctgctatc tgttccctga 660
cttaatagat tctctaagtc tctcattccc ttcccctccc tcaccctacc cggttccttg 720
acccaccccg ccccccagcc tccactccct gccccccaag gagttgccaa gggtttgggg 780
gaacattcaa cctgtcggtg agtttgggca gctcaggcaa accatcgacc gttgagtgga 840
ccccgaggcc tggaactgcc gtccacccac ccacccatca cgacccccaa ctttcagatc 900
tggggcaggg gcaggggatc ccgaacacat cccctccctt aggccacagc gaaggtcaca 960
atcaacattc attgttgtcg gtgggttgtg acagagacca gacccaccga gggatgaatg 1020
tcactgtggc tgggccagac acaatcctgg actccccccc tcccgccccc caaaactgct 1080
cagccagaac ctgaccctga ccctggcctt tcacccctcg aggagggctg gtgtctgggg 1140
tacttaaaga cacaggctag atttgggggc atcaatcctg gagggctgtg gacaggaatt 1200
acaagtttag gactgggcag ctgaaaaacc tttctgaaag ggattagggg gccctgcttc 1260
cagaaggctc agtgaagctt tcttgaatga atgaatgaat gaggtgtgta ggcggcacgt 1320
cacctcttct ctgagttcca gtcttgggcc ctgctttctc acccttctta cctggtacct 1380
gcagacccct cctttacctt cagttgccca cctagcacct gatgcccgtt gatcacctgc 1440
cagtctgtgt cccacctggg tgactcgggg gcacaccgca tcctcctgag atggagcgca 1500
ggtctcattt gagagggcaa tcaaggtcct ggccaatcta ggggtctccc ctctgccccg 1560
ttagccccac ctgtgcctgt gctctcttcc ccataatcct cagtctcaaa cccttttcca 1620
ccccaggacc tggagagact gactccacaa cacctaaggc tcctgtaact ggtgggggag 1680
gcaggctttg ttgccttcgt gaataacccc agggcaggtg acttcaaacc cgtttgttca 1740
tcagctaaaa ggaggttcca ctgacaaggg gtgtgaaagc tccctgaggg tgaccagagg 1800
taggggcctt ggtccttgtc cccccccacc ataagacagg cccttcctcc ttccaaagtc 1860
agctggaagg tcagtggctc cccctccccc ctcccccagt cctggagaag gaagaaagaa 1920
gttactaagt tactgactac agcactgcta gtctttgggg tggggcttcc aatgccccca 1980
cctgcatcac tctggttctc ctggaggagt agacaagggc agccctctca gtgccctctg 2040
ggtggggtgt gtggctgctt attgctggta ccccctgcag cctgtgtctt gtcacgcccc 2100
ctcaccctta gcctacccag aggccatgca gccccgtggc aggtgcattt ctggggggag 2160
ctgcagcaag ccccctgtgg caatagggaa cctcctacag 2200
<210> 4
<211> 7100
<212> DNA
<213> Bos taurus
<220>
<221> misc_feature
<222> (3758)..(3807)
<223> unknown bases
<400> 4
gggcaggatg acgccttcac ctggggatgg ggacccaggc tcagtggagg ctgggtttca 60
gggaagaccc accctccgag gatccgcccc ctagacggtg cctccagcct gggggcttgg 120
caaaggagcc cggtctggga ccaccgccca aagcgcgccc gcccctgtca ctgaaggggg 180
tggtcctcag gcacccctgc ccttcttccc caacgctgag caaccagtca gcgctcaata 240
aatgtttatg aatggatcag cgtcatacga agcccggtct tgggacaagg tatcgtgaac 300
tgcgccgctg gggctgtcgc gtccctcagc ctccatatgt tactctgatc tccggtttcc 360
tcaactgcta tttggatttc ttttcgccct ggggcgctgg ggtgaggtgc tttgggctga 420
gaaatggcag ctggggggtc gccccagccc ggcacttctg agcagacatt tgcagtggag 480
ttagtgccat gaatcttgtt tctgtgactt ttgtgtttgc agacttttct ggccacctct 540
tgcatattga catgtcagat gggtagatcc agcacactgg aggcgggggc ctgatttgag 600
ggggcaatgg agaaacaatt agaggttccc ccatcgttgt cctcacctca gaagccctca 660
gtgaatgttt aggttaccat cgatgcccca gaaactgggg gccagagtca catgccaggc 720
ccttcagaac aagggaagga cttctgggtt ggggcagggt gagggttggg ggccataagg 780
aatgggaata tgtcctggtc agttgtgcca gacaacagct tgggcaaggg gcactgtgga 840
ggctgtactt cttcaggagt gggaggggac agaggtccat ccccaccctg gtagtgtgat 900
ctggttctcc tggggggctt ggcttggggg gatccccacc ccatgtctcc acccccagat 960
cttgttccac cagccttgag ggggcagcag gtaagaagtg ccagtccaca ttccttctcc 1020
agtccgaggg ctggcctgag cctggtctcc acccccagcc tacaaggtct cctggggttg 1080
agtcagggca gaatttgggc ttcccagaat ttgcccttgg ctttgccatt tgatctggga 1140
cctgaggcca cctgaggagg gctgcggtga gccagggatc agaaacggcc cttgaagaca 1200
gcctactgcc caggcttgga gagaaaaggg aaggaggaga aagaagacat gagggaggcc 1260
tcctcagcag tgccaagggt ttcacatgga gtcaggggac acagtacccc agccactctc 1320
agctacgtac aaatgctaat tatataagcc agagccactg gggcttgaga cccagggaac 1380
agggtgactg ggcacattct ggtgggttca aggaaggggc tgtacattct gcagggtaaa 1440
aaggctgggg gactctgagc cacctgaatg ggatgtccca ggtataagaa ggtggtggca 1500
ggagggccct ccctgccttg gccctaggag ttagggtgca ggggcgacag gcagagcaac 1560
aaattagtct tgggtctggt ccacctagtg gtgacctatt taacagaagc aatgtcttct 1620
gcaaaacggg tttgacagca gcacttggga ctgctagtga ccatgtgacc tcactggggc 1680
tgtggtgagg cttggtgggg cagggtgtgc gcacgcttgc cctcggcacc ctccaggcat 1740
tagctgtgtc tgcatcagtt ataattccca cccagggttg cctcctagac cagggcttct 1800
cagcagcttg tcccacagag gagaggcaag gccaactcag cactgaactc cagcttggac 1860
agtcaagatg tctcagtggg ctgattggtc cacagatact tgtgtgctgg aatttgtaca 1920
catgcacatc tctgcacata cccacctgct ccaggagagt ctgacacttg ctaaagcatg 1980
gggaccccta gactccatct gggagtgggg gcccccggca gtacaccaac ttgtcttcac 2040
aaagagcatg agaaacagaa ggagaacaag gtggtattag ggaggtttgt gggcaggcca 2100
tcaaggaact gaaaacacct ccaaccgcaa acaggtcggt cacacggtct gaggtctggc 2160
taaggcatca tttattaatg ggcttcccag aagaaatgga aatccagtga aaaacaaggg 2220
tatgaccaac aaagcaagcc cttttctcct ccaggaaaga aacaaattct gaaccttcag 2280
taacctcagc taaggagctg aaatttgcaa actcagataa ccatctgggt ggccccgcgc 2340
ccctggctca gaagcagctg gcttcctggg gccccagaag gcctgccaca gggaggagca 2400
ggttccccgc cccacgcagc tcccagggga ggccgatgac agaggcaggg cctctcgtgt 2460
ttcccgtggg aagctgactt ccccgtcagt tgagggacgg tttctggggc ccccaggacc 2520
ggcacgtgag aaggtcaaga tagcagggtg gggggagcga gcacacaggg tctgcagagg 2580
gattgttccc cactgttggg caggacattt ctgggagcca gtgagcttgc aggaacacac 2640
accacaaccc caggcagttt ggaaccagct acagatccct ccaggactgc tcccctcggg 2700
ggagggttcc tgcccccttt gcggtgtagg gtgtgggggc cttcccggcc ggctttgctt 2760
tccggtagta gttgaggcgc ttgaaggtct ccaggtcccg gtgggtgctc ataatcagcc 2820
ggctgggtgg aaacaggcct gggctgtgcc ccacctcaca ctcgggcaca ctgggctgct 2880
cacatcggct cactcgctca tgggtactcg ggtcacaccc gcataagcac aggcgtgtgc 2940
acagtccgca tcagcctgct gcaggcaggc tgtgaccctt ctagcccctc cttagagcct 3000
gacaactctg tgaaggagaa gcttcccaga ggcccctcac gggggggggc tgggcccagc 3060
ctggctcccc cagatcactg gtacactggg gcctccatca cccacccccg gctccattcc 3120
ctctgcctgt cccagggact gtgggtccac ggtgccagcc cagcccttac ttcaggttgg 3180
agagctccat gaccaggccc ctcacggtgt ccgtcgcgtc ctctatgctg gcggcctcgt 3240
aagtcttgat ccccactcgt gtcctggcgg gaagggaggc aggaggagag ctcactggag 3300
agccccacca gcctccactg ggggcgctct gctgagcctt gagccatctc tccagagatg 3360
aacacctttg acagccatga cgccccctcc caccaggcag ggtcctgatg gccagcccca 3420
tggctctacc gcttaaaata cacccagaat ctagcccctt cccccaccag gtggctcctg 3480
tggggcagtt gccacaccct cctcggcccc cacctcctgc ccttatatcc tgtcccctca 3540
agtggcttgg tggggggggc tgtggaaatg gaaacccagc ccaaatctct ccccgcagcc 3600
ctacaccatc cgccgtgcct ccagacccac ccactccctc ttgtccctct tccccctgtt 3660
gcagccacac tgaattcctg gccattcccg tagcacttct tagggctctg aaatgttctt 3720
tccagaatgt ctcctccgtg ggggtggggg agggagannn nnnnnnnnnn nnnnnnnnnn 3780
nnnnnnnnnn nnnnnnnnnn nnnnnnntcc ccatccaccc acaggttaaa atcttaaccc 3840
cttccctgct atctttttct ccccaccact ctgccatctg accagctaat aatttgtctg 3900
ttgctcacca ccacccccca agctcccacc caactaggga gaagctgtgt ttctccccag 3960
tgcccagagc aggtcctgga agacctggca ttggagggca tcagtgccta tagaaggggt 4020
agacaggcgg ggcaccactg tatctaatag gtatagcctg tggggaggga gcagagggtc 4080
atacagctta gcagattcct gggctgtcac tagaggaact gtggttctgc tccccctgct 4140
ttagtcaccc tgagatgact ggtcagcctg ggcctcagtt tcttgccttt tctctcttgg 4200
ccaagggcca tagaagcaga ccccaggacc cacctggggg cttccagcca tccacgtggg 4260
gttgcattga ggccgtcaag agattcacac gccaatctcc ctcctttttg cttaagcaat 4320
agtaggggcc ttctctggtg gttcagaggc taagagtccg cctgccagtg caggggacat 4380
gggtttgatc cctggtctgg gaagattcga catgctgcgg agccactaag cccatgcttt 4440
agagcctatg ctctgcagtc agagaagccg ccacagtgag aagcctgtgc actgcaacaa 4500
agaggagccc gtgctctctg caactggaga aaatctgtga gcagcaacaa ggacccagca 4560
caacaaaaat aaatgttaaa aaaaacaaca gtggggccac gttgattaaa ctgcctctgg 4620
tccccaggca gggagcgggt gtgtgtgtct gtcaggggaa gcaacatgtg gtaccacagg 4680
tactatacac agatgtgtgc aagggcaggg ggtgggaggc ccccctcttc cctgaggagg 4740
aggagcagga ggaagagaaa ggagacaaat tccgccaagg gttgcatgcc tcatctctcc 4800
tccacacctg ccagagagaa acagaaactt ggccataaat aatcaatcgg ccaccgctct 4860
gcagtttaag tacaaggtaa caggagagga ctgtcgccct gtgctggtgg tcagcaaggc 4920
tgggagaaag gacatgaaca gaggtgatgg actgggagag ggaagctctg gggtgggggg 4980
agaggaccct cccaacacac acctccatgg gctggaggag cacaccgggt gcctatagga 5040
gggagagaag gtggctgcct tggggaacag aaccaagcag gaaagaagac gggacagact 5100
ggggactctg gaaggcccga gggtgccaga gcaggggtgg ccccgaggtc acgcaggcca 5160
gtggctccga gctctgactg ggtccctact ccctccatgg agattcaagg aaagctctgg 5220
gctgtctctc caataaaacg cacaacatgc attcaaacca ccacagagct gggggcacca 5280
tcccaaggga cctagggaga gatgccagct tgggtgcagg gtgctgactg ggagttctcc 5340
actcccaggg agcagggggc atgggaagtt tgcaagtggg agtgggaacc ttcctggtgg 5400
tccagtgatt aagactgcat tgcaacgcag gggacctggt ttcaaaccct ggtggggact 5460
aggatcccat gccaagtggc atggccgaaa agcgaaaatg aaaaaatctg gggacttccc 5520
tagtggccca atggttaaga ctctgtgctc ccagtgcagg gggcctggat ttgatccctg 5580
ctcagggaac tagatccagc atgttgcaac tacaaccccg cgcagccaca taagtaagaa 5640
attcagggct tagcaacctt attagacaga gaaaagtgag gcccctcgag ggagagccag 5700
ggtcacctcc atcaccctca ttcacaaagt gggagctcaa aaggcagggg tgggggagag 5760
gtgggggctg gagccccagc aaagcagcca cgctccccct tcgagagaca agaggaggac 5820
tccggccaag gcaaggtccc acggtgcctc ccactctgcc tacctcggct gggcctcagc 5880
acgggggcct ctgtctgcac acgggccggt gccaggctgg caggggtcca gctcgcctcc 5940
tgcaggaaac aactggaaaa ggagagtgcg cacacatgtg agtgacccgg ctgggagaag 6000
gagaggagcc acgcaggtct ggcttctcct ccaccacact cggaaggctg aggcgtgctt 6060
tcctcctgca gaggaggaaa agtggtgtgg gggacagatg ccgtgacagc cagacctgca 6120
ggccaccagt ccggctgctc tcaccctccc tcctcgatac taggcctgac cctggcgtcc 6180
tctcctgggc cccagtcttc ggacaagctg atctgagcca ccggcgggtg gttccatccc 6240
atattctctg tccctgaccc ctgaggcctg gtgtggtctc aggcctgtcc tgcggtatct 6300
aggaggggtc agagaggacc ccgggggtgc tgactgtggt gaggcgggcg gctggcatgg 6360
aggggcagag tcggccagat aagccccgag tttcatgtca aggaaaagat tttgcaaata 6420
tattttgaag ggaacattca taattaacgg gggcgagaga gccagataac cctgagaagc 6480
ttaaatttct aaaggtcaac ggtggtttaa ttttcatgga aaatgtcagg ctcagtggct 6540
cagtggcgca ggtgacggct ctttgcctct ttggagccgc tggcccaggg ctgtctgttc 6600
ttctgaggag acacaagtcc taggtggggg atgccgtgaa gggtttgagc acaacctgcc 6660
aagggtcctg ggatacaaag gaatggacat gaagaactgt ctgcagtcca gcagctttca 6720
ctcagggatg actccagccc caagacacat catagtgtct gcaaacattt tgggttgtca 6780
cgcctttgca agaaggtgct cctcgtgttc agagggtggg ggctggaggc cagggatgct 6840
gttcaacccc cttccatgta caggatggcg gccaggcccc caacgccagc agtgccaagg 6900
ttggcacgac tgttctaggc agtggtttct cccatgcaca cagccgactc tcacggaggc 6960
aactctgtga cttaaagtac aattcaggga cttccctcgt ggtccagagg ttaagactct 7020
tcgctcccaa tgcagggggt cccgggtccg atccctgatc agggaactag attctgcatg 7080
gcgcaactaa gacccagcac 7100
<210> 5
<211> 3050
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> pNOS3-huKO-KIb, short arm
<400> 5
gtcgactctc cgttgcatcc atgcccccgg ggccagaacc acttggcctc cagacctctt 60
ggggcctctc ggaatccctc ctctgcctct gcctctagct aagggtgccc tctgttctgg 120
cctgtctccc aaactgataa ttggaagaaa tatgcaccgt tgagggccct tttgagaatg 180
ctttgactaa atgggttaga agcccagcgc ccgctgctgc tatatttgca tagcaaaggt 240
gacagaagta tctgctgata ttattactta gatttatctc ctttttccct gtcctggagc 300
agagttggct ccttcctgct atctgttccc tgacttaata gattctctaa gtctctcatt 360
cccttcccct ccctcaccct acccggttcc ttgacccacc ccgcccccca gcctccactc 420
cctgcccccc aaggagttgc caagggtttg ggggaacatt caacctgtcg gtgagtttgg 480
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cacccaccca tcacgacccc caactttcag atctggggca ggggcagggg atcccgaaca 600
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ctttcacccg tcgaggaggg ctggtgtctg gggtacttaa agacacaggc tagatttggg 840
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acctttctga aagggattag ggggccctgc ttccagaagg ctcagtgaag ctttcttgaa 960
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ccacctagca cctgatgccc gttgatcacc tgccagtctg tgtcccacct gggtgactcg 1140
ggggcacacc gcatcctcct gagatggagc gcaggtctca tttgagaggg caatcaaggt 1200
cctggccaat ctaggggtct cccctctgcc ccgttagccc cacctgtgcc tgtgctctct 1260
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cccagggcag gtgacttcaa acccgtttgt tcatcagcta aaaggaggtt ccactgacaa 1440
ggggtgtgaa agctccctga gggtgaccag aggtaggggc cttggtcctt gtcccccccc 1500
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cccctccccc agtcctggag aaggaagaaa gaagttacta agttactgac tacagcactg 1620
ctagtctttg gggtggggct tccaatgccc ccacctgcat cactctggtt ctcctggagg 1680
agtagacaag ggcagccctc tcagtgccct ctgggtgggg tgtgtggctg cttattgctg 1740
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gcagccccgt ggcaggtgca tttctggggg gagctgcagc aagccccctg tggcaatagg 1860
gaacctccta cagcctgctc ctccctcttc acaccccctt ggagtataag gagggaactg 1920
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agaccagctt gggggcggct gcgtttctcc tgtcttctgc ccctccacct ggcacacggg 2040
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gcgtgaacgg ccacgagttc accgtggagg gcgagggcac cggcaagccc tacgagggcc 2160
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ggctggtgag gaagaccgag ggcaacatca ccgagctggt ggaggacgcc gtggcccact 2700
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ccctagacgg tgcctccagc ctgggggctt ggcaaaggag cccggtctgg gaccaccgcc 2880
caaagcgcgc ccgcccctgt cactgaaggg ggtggtcctc aggcacccct gcccttcttc 2940
cccaacgctg agcaaccagt cagcgctcaa taaatgttta tgaatggatc agcgtcatac 3000
gaagcccggt cttgggacaa ggtatcgtga actgcgttaa gggcgaattc 3050
<210> 6
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> sense primer for amplification of nanos3 KO 1.5 kb short arm
<400> 6
ctctccgttg catccatgcc 20
<210> 7
<211> 22
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> antisense primer for amplification of nanos3 KO 1.5 kb short arm
<400> 7
agccactgac cttccagctg ac 22
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<211> 21
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> sense primer for amplification of nanos3 KO 6.5 kb long arm
<400> 8
ggacaaggta tcgtgaactg c 21
<210> 9
<211> 22
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> antisense primer for amplification of nanos3 KO 6.5 kb long arm
<400> 9
aacacgagga gcaccttctt gc 22
<210> 10
<211> 22
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> primer P1
<400> 10
aacacggtga agctcactta gg 22
<210> 11
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> primer P2
<400> 11
catgctccag actgccttgg 20
<210> 12
<211> 20
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> primer P3
<400> 12
ctctccgttg catccatgcc 20
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<212> DNA
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<220>
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<220>
<223> primer P5
<400> 14
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<210> 15
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<212> DNA
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<223> primer P6
<400> 15
ccacgtgctc aaggatgaag c 21
<210> 16
<211> 24
<212> DNA
<213> Artificial Sequence
<220>
<223> primer P7
<400> 16
ctgatacgta agcctagcta ctcg 24
Claims (13)
- 이개체 유래의 배우자를 생산하는 비인간 대형 포유 동물 또는 어류의 작출 방법으로서, 제 1 비인간 대형 포유 동물 또는 어류에 유래하는 nanos3 유전자의 기능이 저해된 게놈을 갖는 난할기의 배에 제 2 비인간 대형 포유 동물 또는 어류에 유래하는 적어도 1개의 다능성 세포를 이식해서 키메라배를 조제하고, 상기 키메라배를 발생시켜서 개체를 얻는 것을 포함하는 방법.
- 제 1 항에 있어서,
nanos3 유전자의 기능의 저해가 상동 재조합에 의한 nanos3 유전자의 녹아웃에 의해 행해지는 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 난할기가 2세포기∼배반포기인 방법. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다능성 세포는 소망의 유전적 특성을 갖는 제 2 비인간 대형 포유 동물 또는 어류에 유래하는 세포이며, 소망의 유전적 특성을 갖는 이개체 유래의 배우자를 생산하는 비인간 대형 포유 동물 또는 어류를 작출하는 방법. - 제 4 항에 있어서,
소망의 유전적 특성은 인위적인 유전적 개변인 방법. - 제 5 항에 있어서,
인위적인 유전적 개변은 소망의 유전자의 녹아웃인 방법. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다능성 세포는 할구인 방법. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방법은 이개체 유래의 배우자를 생산하는 비인간 대형 포유 동물의 작출 방법이며, 상기 키메라배를 비인간 대리모에게 이식해서 산자를 얻는 것을 더 포함하는 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 제 1 비인간 대형 포유 동물 및 상기 제 2 비인간 대형 포유 동물 중 적어도 한쪽이 소인 방법. - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해 작출된 비인간 대형 포유 동물 또는 어류의 암개체로부터 난자를 회수하는 것을 포함하는 비인간 대형 포유 동물 또는 어류의 난자의 생산 방법.
- 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해 작출된 비인간 대형 포유 동물 또는 어류의 수개체로부터 정자를 회수하는 것을 포함하는 비인간 대형 포유 동물 또는 어류의 정자의 생산 방법.
- 제 10 항에 기재된 방법에 의해 생산된 난자와, 제 11 항에 기재된 방법에 의해 생산된 정자를 수정해서 수정란을 얻는 것을 포함하는 비인간 대형 포유 동물 또는 어류의 수정란의 생산 방법.
- 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해 작출된 암수의 비인간 대형 동물 또는 어류의 후대를 자연교배, 인공수정 또는 체외수정에 의해 얻는 것을 포함하는 비인간 대형 포유 동물 또는 어류의 생산 방법.
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