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アイテム
日本産ネコを用いた細胞遺伝学的研究
https://az.repo.nii.ac.jp/records/3228
https://az.repo.nii.ac.jp/records/322812460677-76ee-4da9-a2aa-100bd8b6afca
| 名前 / ファイル | ライセンス | アクション |
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diss_dv_otsu0362 (9.0 MB)
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diss_dv_otsu0362_jab&rev (252.6 kB)
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| Item type | 学位論文 / Thesis or Dissertation(1) | |||||||
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| 公開日 | 2013-02-05 | |||||||
| タイトル | ||||||||
| タイトル | 日本産ネコを用いた細胞遺伝学的研究 | |||||||
| タイトル | ||||||||
| タイトル | Cytogenetic evaluation of Japanese cats | |||||||
| 言語 | en | |||||||
| 言語 | ||||||||
| 言語 | jpn | |||||||
| 資源タイプ | ||||||||
| 資源タイプ | thesis | |||||||
| 著者 |
廣田, 順子
× 廣田, 順子
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| 抄録 | ||||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||||
| 内容記述 | ネコの染色体に関する研究はWiniwarter(1909)らにより、生殖細胞を試料とした核型分析が試みられ、その染色体数は38であると報告されて以来、ヒトの染色体に関する研究経過とともに多くの報告がみられる。 しかし、日本産ネコについては、国際レベルにおける核型あるいは染色体微細構造の解析など、細胞遺伝学的な研究報告あるいは染色体異常と疾患との関連に関する獣医学的な研究は比較的少ない。 筆者は、日本産ネコの染色体を用いて、細胞遺伝学的に次の事項について研究を行った。 1.ネコ染色体に関する文献的考察:日本産ネコ染色体を用いた研究を始めるにあたり、主としてネコ染色体に関する研究経過について文献的な考察を行った。その結果、ネコ染色体に関する研究は、次のようにヒトの染色体の研究に相似した経過を辿っていることがわかった。 1)染色体研究の草創期における1882-1950年代では、性腺細胞を試料に用いた固定切片法による古典的な染色体の形態的研究の時代であった。 2)1950-1960年代では、固定切片法から脱皮し、組織および血液培養法やコルヒチン低張液前処理など、新技術の導入による核型解析の時代であった。 3)1960-1970年代では、遺伝子工学、細胞工学および分子生物学領域の技術開発にともなう染色体異常と、それに関連する疾患遺伝子解析など、細胞遺伝学的研究の時代であった。 4)1970-1980年代では、各種分染法の開発にともなう染色体微細構造解析の時代であった。 5)1980年以降では、遺伝子マッピングによる遺伝子座位の決定およびゲノム計画の時代となり、今日に至っている。 2.日本産ネコを用いた染色体の核型:ネコ染色体検出技術の国際水準化を目標に、染色体標本を作製する至適条件と国際的な分類法に基づく染色体の核型について検討した。染色体解析のための血液培養条件の設定は、正常な日本産ネコの末梢血液を試料とした場合、分裂刺激剤にPHA-Mを用い、血清濃度は20%が最適であり、コルセミドの最終濃度は、0.05μg/mlが最良の培養条件であることが確認された。なお、末梢血液の培養前の保存時間は、5℃で24時間以内であれば、良好な培養結果が得られた。染色体標本作製時の温度は22℃、湿度は60%以上に保つことが必要であった。 上述の培養法によって正常なネコの末梢血液を培養し、遠心処理後に低張処理、細胞固定を行うと共に細胞数を調整して、スライド上で自然乾燥を行い、染色体標本を作製した。この染色体標本により、ネコ核型国際標準分類法であるSan Juan Systemに従い、日本産ネコを用いて染色体の核型を提示した。 すなわち、正常な日本産ネコを用いた染色体の核型は、A群(大型次中部着糸型)、B群(大型次端部着糸型)、C群(大型中部着糸型)、D群(小型次端部-次中部着糸型)、E群(小型中部着糸型)、F群(端部着糸型-アクロセントリック型)、X染色体(中型次中部着糸型)、Y染色体(小型アクロセントリック型)に分類され、常染色体は2n=36であった。また、性染色体は雌XX、雄XYで総数は2n=38であった。 また、各種の異常子(流産、早産、死産、口蓋裂、漏斗胸、無脳症など)を出産した家系の親ネコ9個体(漏斗胸、無脳症など)を出産した家系の親ネコ9個体の染色体について検討した結果、正常な日本産ネコを用いた染色体に比較して、特に差異は認められなかった。 3.日本産ネコを用いた核小体(仁)形成部位の確認:染色体異常を識別する標識としてNOR染色法によって核小体(仁)形成部位の検索を実施した。その結果は、次のようであった。 1)日本産ネコを用いた核小体(仁)形成部位(NOR)は、サテライトを有するE1染色体の短腕で確認された。E1染色体には顕著な二次狭窄が観察され、この部位にNORバンドが検出された。 2)NORバンドの大きさは、相同染色野間で異形対として認められた。この現象は、実験に供した個体のすべてに認められた。 3)Pearson(1979)らは、NORバンドはE1染色体以外にも認められることがあると報告しているが、筆者の実験では日本産ネコを用いた核小体(仁)形成部位は、E1染色体の短腕以外には検出できなかった。 4)E1染色体に検出されたNORバンドは異形性を示し、個々の染色体のNORバンドは大小さまざまで類似したパターンはほとんど認められなかった。 4.日本産ネコを用いたrDNA座位の確認:E1染色体上のrDNA座位を顕微鏡下で検出できた。検出は、ヒト由来のrDNAをプローブとして、FISH法によって実施した。結果は次のようであった。 1)E1染色体上のrDNA座位は、顕微鏡下でE1染色体短腕の二次狭窄部位に明瞭なスポットとして確認された。 2)NOR染色法によって確認された核小体(仁)形成部位は、FISH法によって検出されたrDNA座位とすべて一致した。 3)E1染色体上のrDNAのシグナルは、相同染色体対間で異形性を示した。 4)rDNAのシグナルは、分裂中期染色体のみならず、染色体の間期細胞核にも検出された。 5.日本産ネコを用いた染色体テロメア配列の決定:ヒト由来のAll Human Telomeresをプローブとして、FISH法を用いて染色体上のテロメア配列の検出を試みた結果、次のようであった。 1)ヒト由来のテロメア反復配列をプローブとして、日本産ネコを用いた染色体末端部にテロメアシグナルが明瞭なスポットとして検出されたことから、日本産ネコを用いたテロメア配列は、染色体末端部にのみ存在することが明らかにされた。 2)日本産ネコを用いた染色体式のテロメアシグナルスポットの蛍光強度には強弱があり、染色体間に差異が認められた。また、染色体の相同対間に蛍光強度の異なったシグナルスポットが存在した。 3)分裂中期の染色体のみならず、分裂間期細胞核にもテロメアシグナルが鮮明に検出された。 |
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| Abstract | ||||||||
| 内容記述タイプ | Other | |||||||
| 内容記述 | The number of reports on cat chromosomes has been increased with the progress of research into human chromosomes, since Winiwarter (1909) reported that the number of cat chromosomes was 53, based on karyotypic analysis of germ cells. However, there has been comparatively little cytogenetic studies on Japanese cats such as analysis of karyotype or the chromosomal microstructure at an internationa level, and correlation between chromosomal abnormalities and the heredity disease in the field of veterinary medicine. We conducted cytogenetic analysis of Japanese cat chromosomes on the following areas: 1. Reference survey on cat chromosomes: prior to initiating our study, the history of research in the field of cat chromosomes was mainly investigated. As a result, it was found that research into cat chromosomes has followed a very similar path as that into human chromosomes. 1) During the early period of chromosomal research 1882 to 1950: A highly classical and morphological studies are carried out, using fixation and section techniques on samples taken from gonadal cells, 2) The period from 1950 to 1960: The use of karyotypic analysis based on the introduction of new techniques such as tissue and blood culture, and hypotonic colchicine pretreatment, breaks through from fixation and section method 3) The period from 1960 to 1970: An era of cytogenetic research into chromosomal abnormalities and gene analysis of their associated diseases in accordance with technological developments in the areas of genetic engineering, cellular engineering, and molecular biology. 4) The period from 1970 to 1980: An era of development of chromosomal microstructural analysis which accords with the development of various staining techniques. 5) The period since 1980 has been a period of determining gene loci through gene mapping, and of genome project, leading up to the present day. 2. The karyotype of Japanese cat chromosomes: An examination was conducted into chromosomal karyotype, based on determining the optimal conditions for chromosomal sample preparation and international classification, with the objective of standardizing internationally the technology for detecting cat chromosomes. It is confirmed that to established blood culture conditions for the purpose of chromosome analysis using peripheral blood from a normal Japanese cat, PHA-M, the mitogenic agent was used with a optimal serum concentration of 20%. In addition, a final concentration of colcemide of 0.05 microg/ml was prove to be the optimal culture condition. Furthermore, excellent results were obtained when the preservation period of the peripheral blood prior to culture was 24 hours or less at 5 ℃. When preparing chromosome samples, it was essential for the ambient temperature to be kept at 22℃, and the humidity to be a minimum of 60%. Normal cat peripheral blood was cultured using the method described above, and the cell count was adjusted together with the application of hypotonic treatment and cell fixation following centrifugation, then left them dry naturally on a slide, and the chromosome specimen was thus prepared. Using these chromosome samples, Chromosomal karyotypes of Japanese cat were demonstrated according to the San Juan System which is the international standard for classifying cat karyotypes. Namely, the chromosomal counts of normal Japanese cat were classified as follows: Group A (large submetacentric pattern), Group B (large subtelocentric pattern), Group C (large metacentric pattern), Group D (small subtelocentric-submetacentric pattern), Group E (small metacentric chromosome pattern), Group F (acrocentric chromosome pattern), X chromosome (medium submetacentric chromosome pattern), and Y chromosome (small acrocentric chromosome pattern), with normal chromosomes being 2n=36. Further, the total number of sex chromosomes with female XX and male XY were 2n=38. Also, as a result of investigation into the lineage of individual chromosomes of female cats which had given birth to abnormal offspring (miscarriage, premature birth, still birth, cleft palate, funnel chest, anencephalus etc.), no particular abnormality can be identified when compared with normal cat chromosomes. 3. Confirmation of nucleolus-organizer regions in Japanese cat: The nucleolus-organizer region was identified as a marker to differentiate chromosomal abnormalities using the NOR staining method, and the results were as follows: 1) The nucleolus-organizer region was confirmed on the short arm of EL chromosomes with satellites. The prominent secondary constriction was observed in the EL chromosome, and a NOR band was also detected on the same locus. 2) The size of the NOR was identified as the heteromorphic pairs betweeen homologous chromosomes. This phenomena was found in all subjects in the experiments. 3) Pearson et. Al. (1979) reported that NOR had been observed in other than EL chromosomes, but the nucleolus-organizer regions could not be detected outside of the short arms of EL chromosomes in Japanese cats. 4) As a result of comparing NOR heteromorphism which had been detected in the EL chromosomes, almost no similar pattern could be identified on the NOR band of chromosomes. 4. Confirmation of rDNA gene loci of Japanese cats: The rDNA gene loci of the EL chromosomes could be observed under a microscope. Detection was carried out with FISH method using human rDNA genes as a probe. The results were as follows: 1) The rDNA gene loci on EL chromosomes was clearly identified as spot shape in the secondary constriction region on the short arm of the EL chromosomes under the microscope. 2) The nucleolus-organizer regions, which was confirmed by NOR staining, were identical to the rDNA gene loci which was detected using the Fish method. 3) The signal from the human rDNA gene probe was observed in the secondary constriction part of the short arm of the El chromosome of Japanese cats. 4) The rDNA gene signal on the El chromosome showed heteromorphism between homologous chromosomes. 5) The rDNA gene signal was detected in the chromosome during metaphase as well as interphase stage. 5. Determining the telomere sequence of the chromosome of Japanese cat: The results of attempting to detect the chromosome telomere sequence with FISH method using All-Human Telomeres as a probe were as follows: 1) By clearly detecting a telomere signal in the end region of cat chromosomes using repeated human telomere sequences as a probe, it was clearly demonstrated that telomere sequences of Japanese cat exist in the end region of chromosomes. 2) A difference in fluorescence intensity was identified through differences in fluorescence intensity on the telomere signal spot in the cat chromosomes. Further, signal spots of different fluorescence intensity existed between the homologous chromosomes. 3) The telomere signal was detected clearly in the chromosomes during metaphase as well as interphase stage. |
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| 学位名 | ||||||||
| 学位名 | 博士(獣医学) | |||||||
| 学位授与機関 | ||||||||
| 学位授与機関名 | 麻布大学 | |||||||
| 学位授与年月日 | ||||||||
| 学位授与年月日 | 1997-05-07 | |||||||
| 学位授与番号 | ||||||||
| 学位授与番号 | 乙第362号 | |||||||
| 著者版フラグ | ||||||||
| 出版タイプ | AM | |||||||
| 出版タイプResource | http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa | |||||||
