ゼブラフィッシュを用いた転写制御機構の解析

ゼブラフィッシュとは？
ゼブラフィッシュは，体長約4-5cmのインド原産のコイ科の熱帯魚です（図１）．熱帯魚屋さんでゼブラダニオという名で百円くらいで売られています．早い発生・世代交代期間，多産，飼育が容易，透明な胚・幼魚などの特徴があり，遺伝学や実験胚発生学的手法が活用できます．なぜ，医学の大学で魚なのか？マウスでは解析困難な局面をゼブラフィッシュで補完できることと，ヒトからある程度離れた動物種を解析することにより初めて発見できることが多いからです．
	図１　ゼブラフィッシュ


どのように飼育したり解析したりするの？
数リットルの水槽に，10-20匹いれて飼育します．循環式の水槽システムにはこうした水槽が100から200装備されています．現在，TARAセンターにあるゼブラフィッシュ室には循環式水槽システムが4基設置されています（図２，図３）．受精卵に，遺伝子注入装置によりDNAやRNAの導入を行い，その効果を蛍光顕微鏡等で解析しています（図４）．

図２　TARAセンター	図3　水槽システム	図４　遺伝子注入装置

・ホールマウントin situハイブリダイゼーション（WISH）法
　WISH法は、遺伝子発現のプロファイルを、切片ではなく、全身のまま見る手法です。ゼブラフィッシュ胚や幼魚は透明で、かつ表皮もやわらかいので、WISH法が誰でも簡単にできます。ゼブラフィッシュは、遺伝子発現解析に非常に優れたモデル脊椎動物です。
　イラストは、筑波大学芸術専門学群・宮野栞さんの作品です。

・GFPをレポーターとして活用した遺伝子発現解析法　

GFP遺伝子をレポーターとして接続し、プロモーターやエンハンサー領域の遺伝子発現制御活性を解析する方法。生じるGFP発光の強度や特異性を観察・測定します。生体のまま解析できることと試薬等の投与が必要ないことが長所。胚や幼魚が透明なゼブラフィッシュに適用すると、動物個体レベルの遺伝子発現プロファイルが明瞭に解析できます。

　イラストは、筑波大学芸術専門学群・福田藍さんの作品を一部改変したものです。

・PTUを用いて後期胚や幼魚を透明化　

受精後24時間以降の後期胚になると、目や皮膚に色素が沈着して、完全に透明さではなくなりますが、メラニン形成阻害剤1-phenyl 2-thiourea（PTU）を飼育水にいれると透明なまま育ちます。薬剤処理を避けたい場合には、albino系統等を用いれば、初期幼魚までなら透明です。