JPH05507850A - sex-determining gene - Google Patents

sex-determining gene

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JPH05507850A JP91511410A JP51141091A JPH05507850A JP H05507850 A JPH05507850 A JP H05507850A JP 91511410 A JP91511410 A JP 91511410A JP 51141091 A JP51141091 A JP 51141091A JP H05507850 A JPH05507850 A JP H05507850A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 性決定遺伝子 本発明はタンパク質、ポリペプチド、核酸断片、抗体および関連産物、並びにこ れらの医学および農学、例えば診断および治療における用途に関する。さらに特 定すると、本発明は真獣下綱(胎盤性)哺乳動物の胚の性をコントロールする遺 伝子およびその関連産物に関し、並びに細胞、胚および組織の性を確認し、また 商業的に重要な動物の子孫の性をコントロールする上での、それらの用途に関す る。[Detailed description of the invention] sex-determining gene The present invention relates to proteins, polypeptides, nucleic acid fragments, antibodies and related products; Concerning their use in medicine and agriculture, such as diagnosis and therapy. Even more special Accordingly, the present invention relates to genes that control the sex of embryos of eutherian (placental) mammals. regarding genes and their related products, as well as determining the sex of cells, embryos and tissues; Regarding their use in controlling the sex of the offspring of commercially important animals. Ru.

真獣下綱晴乳動物においては、性の決定は精巣の決定と同義であることが確かめ られている(McLaren A、、Trends Genet、、4:153 −157.1988)、性腺は以下の4つの系統に由来する細胞からなる:支持 細胞、ステロイド産生細胞、結合組繊細胞および生殖細胞である。精巣の形成に おいては、支持細胞系統からのセルトーり細胞(Sertolicells)の 分化が、雄性経路へと続くその他の系統の細胞をもたらすと考えられている(B urgoyne、P、S、Phi 1.Trans、R,Soc、Lond、、 322 : 63−72.1988)。この影響の本質についてはまだ知られて いないが、これがライジッヒ細胞(Leydig cells)の分化、生殖細 胞における減数***停止の誘導、および精巣原型への結合組織と血管の増殖およ び組織化をもたらす。セルトーり細胞自体は急速に増殖して”精巣索”に組織化 されるが、これはマウスでは交尾後約12.5日(d、p、c)で明瞭となり、 雄の発生における最初の特徴ある兆候である。雌性経路では、精巣索を形成しな いこと以外の最初の形態的特徴は、生殖細胞が減数***に入ることであり(Mc Laren、A、、Phi 1.Trans、R,Soc、Lond、、322 :3−9.1988;Borum、に、、Expt、Ce1l Res、、24  :495−507.1961)、次いで卵胞細胞が分化し、これが卵原細胞の 周りに集まってくる。ステロイド産生細胞系統の細胞は膜細胞となり、結合組繊 細胞の増殖または組織化はほとんどない。生殖細胞がないと卵巣は発生しないの で、これは卵巣の決定が生殖細胞中の遺伝子の作用によることを示唆している( Burgoyne、P、S、、Nature、342:860−862.198 9)。生殖細胞は精巣の発生には必要ではない(Merchant、H,、De vl、Biol、、44 : 1−21,1975 ;McLaren、A、、 ”性の起源および進化” (Halvorsen、H,O,and Monoy 、A、編集)pp289−300、Li5s、New York、1985)o 卵巣経路は正常または”怠慢(de f au 1 t)”経路と考えることが でき、雄における精巣決定遺伝子の発現の結果が未分化の性腺(生殖隆線)にお ける支持細胞前駆体の運命を、卵胞細胞からセルドーリ細胞へと切り換えるので ある。精巣決定遺伝子は、最初は尿生殖隆線の形成に関与し、次に性腺自体の発 生に関与するその他の調節分子との関係において作用するに違いないことが推定 される。It has been confirmed that in eutherian clear mammals, sex determination is synonymous with testicular determination. (McLaren A, Trends Genet, 4:153 -157.1988), the gonads consist of cells derived from four lineages: support cells, steroidogenic cells, connective tissue cells and reproductive cells. For the formation of testicles In the case of Sertolicells from supporting cell lines, Differentiation is thought to lead to cells of other lineages continuing into the male pathway (B urgoyne, P, S, Phi 1. Trans, R, Soc, Lond,... 322: 63-72.1988). The nature of this effect is still unknown. However, this is the differentiation of Leydig cells and reproductive cells. Induction of meiotic arrest in the cyst and growth and proliferation of connective tissue and blood vessels into the testis prototype. and organization. Certoli cells themselves rapidly proliferate and organize into "testicular cords" However, this becomes evident in mice approximately 12.5 days after mating (d, p, c); It is the first characteristic sign of male development. The female route does not form testicular cords. The first morphological feature other than microorganisms is that the germ cells enter meiosis (Mc Laren, A., Phi 1. Trans, R, Soc, Lond, 322 :3-9.1988;Borum, Ni,, Expt, Ce1l Res,, 24 :495-507.1961), then the follicular cells differentiate, which become oogonia. gather around you. Cells of the steroidogenic cell lineage become membranous cells and have connective tissue. There is little cell proliferation or organization. Ovaries cannot develop without reproductive cells. This suggests that the determination of ovaries is due to the action of genes in germ cells ( Burgoyne, P.S., Nature, 342:860-862.198 9). Germ cells are not required for testicular development (Merchant, H., De vl, Biol, 44: 1-21, 1975; McLaren, A. “The Origin and Evolution of Sex” (Halvorsen, H, O, and Monoy , A., ed.) pp289-300, Li5s, New York, 1985) o The ovarian pathway can be considered a normal or “neglected” pathway. The results of testis-determining gene expression in males are expressed in undifferentiated gonads (genital ridges). It switches the fate of supporting cell precursors from follicle cells to Cerdoli cells. be. Testis-determining genes are initially involved in the formation of the urogenital ridge and then in the development of the gonads themselves. It is presumed that it must act in relation to other regulatory molecules involved in life. be done.

雄としての胚発生をもたらす精巣形成と、これに続いて起こる一連の現象の開始 に関与するのは、通常Y染色体上に見られるただ1つの遺伝子である、と疑われ た時期がある。この遺伝子を同定するために多くの研究がなされ、D、Page ら(Cell。Testis formation leading to male embryonic development and the initiation of the chain of events that follows. It is suspected that only one gene, usually found on the Y chromosome, is involved in There was a time when Much research has been done to identify this gene, and D.P. (Cell.

51:1091−1104.1987)が、”ジンクフィンガー”タンパク質を コードする遺伝子を発見したことをもって、この同定に成功したと主張した。し かしながら、これに続く研究において、この遺伝子はY染色体をもつ全ての雄に 存在する訳ではないので、このタンパク質は当初信じられた推定の”精巣決定因 子”テはない、ことが示された(Pa 1me rら、Nature。51:1091-1104.1987) has identified “zinc finger” proteins. He claimed that he had succeeded in identifying this by discovering the encoding gene. death However, subsequent studies showed that this gene was found in all males with a Y chromosome. However, this protein is not a putative testis-determining factor, which was initially believed to be It has been shown that there are no offspring (Pamer et al., Nature.

342:937−939.1989)。これをさらに詳しく以下に説明する。342:937-939.1989). This will be explained in more detail below.

哺乳動物のY染色体は雄の性決定において決定的な役割を演じている。すなわち 、Y染色体をもつ胚は雄として発生し、Y染色体を欠く胚は雌として発生する( Goodf e 1 low、P、N、and Darling、S、M、、D evelopment、102:251−258.1988)。Y染色体上にあ る雄の性決定遺伝子は精巣の発生を誘導し、それに続く雄の性分化は精巣のホル モン生産の結果である(Jost、A、ら、Recent Prog、Horm 、Res、、29 : 1−41.1973)。Yによってコードされる精巣決 定遺伝子はヒトでは精巣決定因子(testis determining f actor:TDF)と一般に呼ばれ、マウスではTdy(精巣決定Y染色体) と呼ばれてきた。雄性、雌性ともに性決定と分化には多くの異なる遺伝子が要求 されるようであるが、精巣決定遺伝子の作用形態を理解することは、哺乳動物に おける発生決定の遺伝的コントロールの一般的モデルを提供するかも知れない。The mammalian Y chromosome plays a crucial role in male sex determination. i.e. , embryos with a Y chromosome develop as males, and embryos lacking a Y chromosome develop as females ( Goodf e 1 low, P, N, and Darling, S, M,, D development, 102:251-258.1988). Located on the Y chromosome Male sex-determining genes induce testis development, and subsequent male sexual differentiation is determined by testicular hormones. (Jost, A., et al., Recent Prog, Horm. , Res, 29: 1-41.1973). Testicular determination coded by Y The constant gene is testis determining factor (testis determining factor) in humans. actor: TDF), and in mice, Tdy (testis-determining Y chromosome) has been called. Many different genes are required for sex determination and differentiation in both male and female sexes However, understanding the mode of action of testis-determining genes will be of great help in mammals. may provide a general model for genetic control of developmental decisions in the human body.

精巣決定遺伝子を同定し、かつクローン化する試みによって、Y染色体の詳しい 地図が明らかとなった。以下の3種の地図が作成された: (a)性転換XX雄 およびXY雌のゲノムを解析することによって作成された欠失地図(Vergn aud、G、ら、Am、J、Hum、Genet、、38 :109−124, 1985;Guellaen、G、ら、Nature、307:172−173 ,1984;Goodfellow、P、J、ら、5cience、234ニア 40−743.1986)、(b) XおよびY染色体によって共有されている 偽書染色体(pseudo a u t o s oma I)の減数***地図 (Goodfellow、P、J、ら、上記文献;Weissenbach、J 、ら、Development、l0IS:67−74.1987)および(c )最初の2つの地図を連結する長い領域の制限酵素地図(Pri tchard 、C,A、、Goodfel low、P、J、 and Goodfello w、P、N、、Nature。Efforts to identify and clone the testis-determining gene have led to a detailed understanding of the Y chromosome. The map has been revealed. The following three types of maps were created: (a) transsexual XX male; and a deletion map created by analyzing the genomes of XY females (Vergn aud, G., et al., Am, J., Hum, Genet, 38:109-124, 1985; Guellaen, G. et al., Nature, 307:172-173 , 1984; Goodfellow, P. J., et al., 5science, 234 Near 40-743.1986), (b) shared by the X and Y chromosomes Meiotic map of pseudochromosome (pseudo au t o s oma I) (Goodfellow, P. J., et al., supra; Weissenbach, J. , et al., Development, 10IS:67-74.1987) and (c ) Restriction enzyme map of the long region connecting the first two maps (Pritchard , C, A, , Goodfel low, P, J, and Goodfello w,P,N,,Nature.

328:273−275.1987)。328:273-275.1987).

XX雄の大多数は、XおよびY染色体間における末端交換によって、精巣決定遺 伝子を含む遺伝的にY由来の配列をもっている(Ferguson−Smi t h、M、A、、Lancet、ii、711.1966) (Petit、C, ら、Ce1l、49:’595−602.1987)。異なるXX雄に存在する Y断片に基づいた地図では、精巣決定遺伝子を偽書染色体領域に隣接するY染色 体の遠位部分のところに配置した。偽書染色体領域の減数***地図は、MIC2 がY染色体の住持異的部分に最も近い偽書染色体遺伝子座であることを示した。The majority of XX males have testis-determining genes due to end exchange between the X and Y chromosomes. It has a genetically Y-derived sequence containing the gene (Ferguson-Smit h, M. A., Lancet, II, 711.1966) (Petit, C. et al., Ce11, 49:'595-602.1987). Present in different XX males Maps based on Y fragments locate testis-determining genes in Y-stained areas adjacent to pseudochromosomal regions. It was placed at the distal part of the body. The meiotic map of the pseudochromosomal region is MIC2 was shown to be the pseudochromosomal locus closest to the endomorphic portion of the Y chromosome.

MIC2にある長い領域の制限酵素地図は、精巣決定遺伝子の候補と注目される CpGに富む領域を同定した。この遺伝子は後にZFYと命名され、CpGに富 む領域近傍の130kbから始める染色体歩行によって、Pageら(上記文献 )によりクローニングされた。Restriction enzyme map of a long region in MIC2 attracts attention as a candidate for testis-determining gene CpG-rich regions were identified. This gene was later named ZFY and is CpG-rich. By chromosome walking starting from 130 kb near the region that ) was cloned by.

特定のXX雄(LGL 203)に存在するがXY雌(WHTI013)には存 在しない配列の分析により、精巣決定遺伝子の位置を140kbの間隔内に同定 し、ZFYもこの同じ領域内に位置した。ZFYと精巣決定遺伝子との同一性を 裏付けるその他の証拠には、調べた真獣下綱補乳動物の全てのY染色体上にZF Y関連配列が見いだされたことが含まれ、すなわち、Sxr’ (性を決定する ものとして知られているマウスY染色体の最も小さい部分)にZFY関連遺伝子 であるzfy−tが存在し、また転写因子と共通の多くの特徴を有するZFYコ ード化タンパク質の構造が存在する。しかしながら、多数の子期せぬ知見も得ら れた。Exist in specific XX males (LGL 203) but not in XY females (WHTI013) Analysis of missing sequences identifies the location of testis-determining genes within a 140 kb interval However, ZFY was also located within this same region. Identity of ZFY and testis-determining gene Other supporting evidence includes the presence of a ZF on the Y chromosome in all eutherian complement mammals examined. Y-related sequences were found, i.e., Sxr' (sex-determining The smallest part of the mouse Y chromosome known to contain ZFY-related genes zfy-t exists, and there is also a ZFY component that has many characteristics in common with transcription factors. Structures of encoded proteins exist. However, a large number of unrelated findings were also obtained. It was.

すなわち、ZFYと相同のZFXが真獣下綱のX染色体上に存在し、不活性化を 免れており(Palmerら、Proc、Natl、Acad、Sci、USA 、87 :1681−1685,1990 ; 5chne ide r−Ga d i ekeら、Ce11.57:1247−1258)、後獣下綱(有袋類 )哺乳動物にはZFY関連配列がYまたはX染色体上に存在せず、常染色体であ る(Sinclair、A、H,ら、Nature、336:780−782. 1988)などの知見である。In other words, ZFX homologous to ZFY exists on the X chromosome of eutherians, and is responsible for inactivation. (Palmer et al., Proc. Natl., Acad, Sci., USA) , 87:1681-1685, 1990; 5chne ide r-Ga d i Eke et al., Ce11.57:1247-1258), Metatherian (Marsupial ) Mammals do not have ZFY-related sequences on the Y or X chromosomes, and are autosomal. (Sinclair, A. H. et al., Nature, 336:780-782. 1988).

最近の報告がさらに雄の性決定におけるZFYの役割に疑問を投げかけた。ZF Yのマウス相同体であるZfy−1およびZfV−2の発現の研究において(K oopman、P、ら、Nature、342:940−942.1989)、 その発現は正常な雄の発生には必要とされない細胞種である生殖細胞に限定され 、W”/W@突然変異体マウスではZ f V−1およびZfy−2の発現がな くても精巣の発生が観察された。さらに、遺伝的にY由来の配列を受け継ぐが、 遺伝的にZFYを受け継がない4匹の雄が発見された。これらの個体はそのY由 来の配列の故に雄性なのであると考えられ、精巣決定遺伝子を偽書染色体境界に すぐ隣接する60kbに位置付けた。この結果はXY雌の発表された中断点と一 致しくPageら、上記文献)、ZFYを精巣決定遺伝子の候補として正式に排 除することとなった(Pa 1me r、 M、 S、ら、Nature、34 2:937−939.1989)。Recent reports have further cast doubt on the role of ZFY in male sex determination. ZF In studying the expression of Zfy-1 and ZfV-2, the mouse homologues of Y (K oopman, P. et al., Nature, 342:940-942.1989), Its expression is restricted to germ cells, a cell type that is not required for normal male development. , W”/W@ mutant mice lack expression of ZfV-1 and Zfy-2. Testicular development was observed even when Furthermore, although they genetically inherit sequences derived from Y, Four males were discovered that did not genetically inherit ZFY. These individuals are the reason It is thought that it is male due to its original sequence, and the testis-determining gene is located at the pseudochromosomal border. It was located at the immediately adjacent 60kb. This result is consistent with the published break point for XY females. Page et al. (cited above) formally excluded ZFY as a candidate testis-determining gene. (Pa1mer, M, S, et al., Nature, 34 2:937-939.1989).

(この結果は後に覆され、患者の中断点は今では本発明者の精巣決定遺伝子の位 置に関する結果と一致する。)本発明者らは偽書染色体境界近傍のY染色体の領 域に研究の的を絞り、成人精巣で発現するが、その他の成人ヒト組織では発現し ないコーディング配列であって、かつ性の決定が起こるときに生殖隆線で発現し 、今日までに調べられた全ての真獣下綱唾乳動物のY染色体上に見られる配列と 交差ハイブリダイズする、マウスにおけるコーディング配列と高い相同性を有す るコーディング配列を上記領域内に位置付けた。このコーディング配列の一部は 、Mcタンパク質をコードしかつ接合型決定と***酵母の減数***に必要とされ るシゾサツカロミセス・ボンベ(Schizosaccharomyces p ombe)の接合型−またはmat−遺伝子座に位置付けられるMc遺伝子の一 部と驚くほどの高い相同性を有することが示された。(This result was later reversed, and the patient's break point now lies at the location of the inventor's testis-determining gene. This is consistent with the results regarding location. ) The present inventors investigated the region of the Y chromosome near the boundary of the pseudochromosome. The focus of research has been on the area of cancer that is expressed in the adult testis but not in other adult human tissues. A coding sequence that is not present and is expressed in the genital ridge when sex determination occurs. , the sequence found on the Y chromosome of all eutherian salivary mammals investigated to date. Cross-hybridizes and has high homology to coding sequences in mouse The coding sequence was located within the above region. Part of this coding sequence is , encodes the Mc protein and is required for mating type determination and meiosis in fission yeast. Schizosaccharomyces p. One of the Mc genes located at the mating type- or mat- locus of It was shown to have surprisingly high homology with the part.

本発明は添付の図面を参照して定義され、説明される。The invention will be defined and described with reference to the accompanying drawings.

図1は、ヒトおよびウサギのゲノムDNA配列と、これに対応する推定ポリペプ チド配列を示す。Figure 1 shows the human and rabbit genomic DNA sequences and their corresponding putative polypeptide sequences. The sequence is shown.

図2は、ヒトY染色体の短腕の遠位領域の地図を示す。Figure 2 shows a map of the distal region of the short arm of the human Y chromosome.

図3は、各種のヒトDNAサンプルのHindI[I消化物のサザンプロット分 析を示す。Figure 3 shows Southern plot fractions of HindI[I digests of various human DNA samples. The analysis is shown below.

図4は、各種の真獣下綱補乳動物からのDNAサンプルのHindII[消化物 のサザンプロット分析を示す。Figure 4 shows HindII [digested products] of DNA samples from various eutherian auxiliary mammals. Southern blot analysis of .

図5は、各種の細胞系からのDNAサンプルのHindIII消化物のサザンプ ロット分析を示す。Figure 5 shows Southern samples of HindIII digests of DNA samples from various cell lines. Show lot analysis.

図6は、ヒトおよびウサギDNAセグメントのヌクレオチド配列を示す。Figure 6 shows the nucleotide sequences of human and rabbit DNA segments.

図7は、S、pombe(7)Meタンパク質と、図6のDNA配列に対応する ヒトおよびウサギの推定ポリペプチドとの相同領域のアミノ酸配列を示す。Figure 7 corresponds to the S, pombe (7) Me protein and the DNA sequence of Figure 6. Amino acid sequences of homologous regions with human and rabbit putative polypeptides are shown.

図8は、各種のヒト組織および細胞系からのポリ(Aa RNAのノーザンプロ ット分析を示す。Figure 8 shows Northern profiling of poly(Aa RNA) from various human tissues and cell lines. This shows the cut analysis.

図9は、プローブpY53.3 (2,Ikb)サブクローンの模式図を示す。Figure 9 shows a schematic diagram of the probe pY53.3 (2, Ikb) subclone.

図10は、pY53.3の80アミノ酸残基の保存性mt−ボックスの配列およ びその他のタンパク質の対応する配列を示す。Figure 10 shows the sequence and sequence of the 80 amino acid conserved mt-box of pY53.3. The corresponding sequences of and other proteins are shown.

図11は、3つの異なるプローブで検索したマウスDNA消化物のサザンプロッ トを示す。Figure 11 shows Southern plots of mouse DNA digests probed with three different probes. Indicates the

図12は、ファージL?、4.1の制限酵素地図を示す。Figure 12 shows Phage L? , 4.1 shows the restriction enzyme map.

図13は、L7.4.1から得られた各種のプローブで検索したマウスDNAの サザンプロットを示す。Figure 13 shows mouse DNA searched with various probes obtained from L7.4.1. A Southern plot is shown.

図14は、mt−ボックスを含むマウスおよびヒトのY一連鎖領域のヌクレオチ ド配列を示す。Figure 14 shows nucleotide sequences of mouse and human Y-linked regions containing the mt-box. shows the code array.

図15は、マウス胚cDNA上でのポリメラーゼチェインリアクションの結果を 示す。Figure 15 shows the results of polymerase chain reaction on mouse embryonic cDNA. show.

図16は、相同なヒトおよび酵母の配列と比較した、各種のマウスDNA領域の アミノ酸残基配列を示す。Figure 16 shows various mouse DNA regions compared to homologous human and yeast sequences. Amino acid residue sequences are shown.

図17は、図16の配列間の相同性をまとめて示したものである。FIG. 17 summarizes the homology between the sequences in FIG. 16.

図18は、ヒト、ウサギおよびマウスのmtタンパク質のコーディング配列と、 対応するアミノ酸残基の配列を示す。Figure 18 shows the coding sequences of human, rabbit and mouse mt proteins; The sequences of the corresponding amino acid residues are shown.

図19は、EMBLデータベースおよびNCIMBに寄託番号NCIMB403 08で寄託されているpY53.3の配列を示す。Figure 19 shows the EMBL database and NCIMB deposit number NCIMB403. The sequence of pY53.3 deposited in 2008 is shown.

図20は、実施例3のファージクローンL7.4.1からの挿入物PKS 74 1の配列を示す。Figure 20 shows the insert PKS74 from phage clone L7.4.1 of Example 3. 1 is shown.

図21は、pY53.3のオーブンリーディングフレームの模式図およびSRY の一部とその2つの突然変異体の配列を示す。Figure 21 shows a schematic diagram of the oven reading frame of pY53.3 and SRY The sequences of a portion of and its two mutants are shown.

図22は、SRYおよび関連遺伝子の配列の一部を示す。Figure 22 shows part of the sequence of SRY and related genes.

図23は、実施例5に記載するゲノムDNA断片を示す。FIG. 23 shows the genomic DNA fragment described in Example 5.

図24は、性転換した胚の分析結果を示す。Figure 24 shows the results of analysis of sex-reversed embryos.

図25は、性転換した成熟マウスの分析結果を示す。Figure 25 shows the analysis results of sex-changed adult mice.

図26は、トランスジェニック雌マウスからの子孫のサザンプロット分析を示す 。Figure 26 shows Southern blot analysis of offspring from transgenic female mice. .

図27は、トランスジェニックマウスの胚におけるヒトSRYの発現の結果を示 す。Figure 27 shows the results of human SRY expression in transgenic mouse embryos. vinegar.

図1においては、一番上の行は本発明によって同定されたヒトゲノムDNAコー ディング配列の非転写鎖の配列を示す。第2行は、記載している場合には、対応 する推定ポリペプチド配列である。第3行と第4行は、記載している場合には、 各々、対応するウサギゲノムDNAコーディング配列の非転写鎖および推定ポリ ペプチド配列である。ボックスで囲まれた240ヌクレオチド配列(SOアミノ 酸残基配列)は、S、pombeのMc核酸(およびタンパク質)に対応する。In Figure 1, the top row is the human genomic DNA code identified by the present invention. The sequence of the non-transcribed strand of the coding sequence is shown. The second line indicates the corresponding This is the deduced polypeptide sequence. The 3rd and 4th lines, if written, the untranscribed strand and putative polynucleotide of the corresponding rabbit genomic DNA coding sequence, respectively. This is a peptide sequence. The boxed 240 nucleotide sequence (SO amino The acid residue sequence) corresponds to the Mc nucleic acid (and protein) of S. pombe.

ボックスで囲まれたAATAAA(第1行)およびAAATAA (第3行)は ポリアデニル化シグナルである。図1および本明細書を通して国際的に認められ た1文字表記を用いてヌクレオチド塩基配列を示し、図1のアミノ酸残基配列で は国際的に認められた3文字表記が用いられており、3文字表記または国際的に 認められた1文字表記が本明細書を通してアミノ酸配列に用いられている。AATAAA (first line) and AAATAA (third line) surrounded by boxes are It is a polyadenylation signal. Internationally recognized throughout Figure 1 and this specification. Nucleotide base sequences are shown using one-letter notation, and the amino acid residue sequence in Figure 1 is The internationally recognized three-letter notation is used; The accepted one-letter designation is used for amino acid sequences throughout this specification.

***酵母および植物、無を椎動物、およびニワトリなどの鳥類およびとりわけ後 獣下綱哺乳動物およびヒト、並びにウシ、ヒツジ、ウマおよびブタを含む家畜、 およびその他の商業的に重要な真獣下綱哺乳動物などを含むを椎動物などの全て の高等真核生物は、図1のボックスで囲まれた240ヌクレオチド配列に似た配 列を含む遺伝子をもっており、その遺伝子産物は接合型または生物の性の決定に 決定的なタンパク質である。fission yeast and plants, vertebrates, and birds such as chickens and especially Infratherian mammals and humans, and domestic animals, including cows, sheep, horses and pigs, All vertebrates, including commercially important eutherian mammals, and other commercially important eutherian mammals. Higher eukaryotes have sequences similar to the 240 nucleotide sequence boxed in Figure 1. sequence, and its gene product is used to determine the mating type or sex of an organism. It is a critical protein.

正確な配列は種により、また同じ種でも個体により、少なくとも核酸レベルで、 そしてしばしばタンパク質レベルででも異なることが理解されるであろう。マウ ス遺伝子の配列は図20に示しである。図1のボックスで囲まれたタンパク質と 配列において対応する遺伝子またはタンパク質の部分は、これ以後”mt−ボッ クス”と呼び、mt−ボックスを含むタンパク質およびその断片、ポリペプチド 、核酸およびその断片およびオリゴヌクレオチドはこれ以後mt−タンパク質、 mt−核酸などと呼ぶことにする。The exact sequence varies from species to species and from individual to individual within the same species, at least at the nucleic acid level. And it will be appreciated that they often differ even at the protein level. Mau The sequence of the bus gene is shown in FIG. The proteins enclosed in the boxes in Figure 1 and Parts of the gene or protein that correspond in sequence are hereinafter referred to as "mt-boxes". mt-box-containing proteins, fragments thereof, and polypeptides , nucleic acids and fragments thereof and oligonucleotides hereinafter referred to as mt-proteins, It will be referred to as mt-nucleic acid.

したがって、本発明は以下の条件において、mt−ボックスまたはその一部を含 むmt=タンパク質またはその断片またはポリペプチドを提供する。Therefore, the present invention includes an mt-box or a part thereof under the following conditions. mt=Protein or fragment thereof or polypeptide.

本発明はまた、以下の条件において、mt−ボックスまたはその一部を含むmt −タンパク質またはその断片またはポリペプチドのエピトープのミメトープ(m imetope)を含むタンパク質またはその断片またはポリペプチドを提供す る。このようなタンパク質、断片およびポリペプチドはこれ以後、mt−ミメト ープタンパク質またはその断片、およびmt−ミメトーブポリペプチドと呼ばれ る。The present invention also provides an mt-box containing an mt-box or a part thereof under the following conditions. - mimetopes (mimetopes) of epitopes of proteins or fragments thereof or polypeptides imetope) or a fragment or polypeptide thereof. Ru. Such proteins, fragments and polypeptides are hereinafter referred to as mt-mimethane. protein or a fragment thereof, and called mt-mimethobe polypeptide. Ru.

本発明はまた、以下の条件において、mt−ボックスまたはその一部を含むmt −核酸またはその断片またはオリゴヌクレオチドをも提供する。The present invention also provides an mt-box containing an mt-box or a part thereof under the following conditions. - Nucleic acids or fragments thereof or oligonucleotides are also provided.

特定の態様においては、以下の条件において、本発明は真獣下綱補乳動物のmt −ボックスまたは少なくとも17の隣接するヌクレオチド塩基または塩基対のそ の一部を含む1本鎖または2本鎖核酸、若しくは真獣下綱哺乳動物のmt−ボッ クスまたは少なくとも17の隣接するヌクレオチド塩基または塩基対のその一部 とハイブリダイズする1本鎖または2本鎖核酸を提供する。In certain embodiments, the present invention provides mt of a eutherian complement mammal under the following conditions: - that of a box or at least 17 contiguous nucleotide bases or base pairs; a single-stranded or double-stranded nucleic acid containing a portion of or a portion thereof of at least 17 contiguous nucleotide bases or base pairs. provides a single-stranded or double-stranded nucleic acid that hybridizes with.

本発明はさらに、以下の条件において、mt−ボックスまたはその一部を含むm t−タンパク質またはその断片またはポリペプチドまたはmt−ミメトープタン パク質またはその断片またはmt−ミメトーブポリベブチドをコードする核酸ま たはその断片またはオリゴヌクレオチドを提供する。これらの核酸、断片および オリゴヌクレオチドは、他のコドンの使用および/またはミメトーブの他のアミ ノ酸配列をコードするために、mt−核酸、断片およびオリゴヌクレオチドの配 列とは異なる配列をもつかも知れない しかしながら、S、PombeのMcタンパク質およびmat遺伝子座における S、Pombe遺伝子、または以下に記載するHMGタンパク質のような、mt −ボックスを含む既知のタンパク質またはその断片またはポリペプチドまたは核 酸またはその断片またはオリゴヌクレオチドについては、これらのタンパク質ま たは断片、ポリペプチド、核酸または断片またはオリゴヌクレオチドがそれ自体 公知である限り、本発明はこれらのものまで包含するものではない。The present invention further provides mt-boxes or parts thereof under the following conditions. t-protein or a fragment or polypeptide thereof or mt-mimetoptan protein or fragment thereof or a nucleic acid encoding mt-mimethobe polybebutide. or fragments or oligonucleotides thereof. These nucleic acids, fragments and The oligonucleotide may contain other codon usage and/or other amino acids of the mimetobe. arrangement of mt-nucleic acids, fragments and oligonucleotides to encode nucleic acid sequences. may have a different array than the column However, in the Mc protein and mat loci of S, Pombe mt, such as S, the Pombe gene, or the HMG protein described below. - a known protein or fragment thereof or polypeptide or nucleus containing a box; For acids or their fragments or oligonucleotides, these proteins or or fragment, polypeptide, nucleic acid or fragment or oligonucleotide per se. As long as they are known, the present invention does not include these.

mt−ボックスのアミノ酸配列は多数の公知のDNA結合性タンパク質のDNA 結合モチーフと似ており、配列特異的DNA結合がmt−タンパク質で得られた 。このことは、本発明のmt−タンパク質が制御機能要求性のDNA結合を有す ることを示唆している。しかしながら、mt−ボックスのアミノ酸配列の中には 、少なくともヒト、ウサギおよびマウスmt−タンパク質の間で保存されている が、少なくとも精巣形成の段階で性決定と関連しないDNA結合性タンパク質の 配列中には保存されていない残基がある。したがって、これらの保存された残基 の1またはそれ以上が本発明のmt−ボックスタンパク質の特徴であると考えら れる。The amino acid sequence of mt-box is based on the DNA of many known DNA-binding proteins. Similar to the binding motif, sequence-specific DNA binding was obtained with mt-proteins. . This indicates that the mt-protein of the present invention has a DNA binding requirement for regulatory functions. This suggests that However, in the amino acid sequence of mt-box, , conserved at least among human, rabbit and mouse mt-proteins However, at least at the stage of testis formation, DNA-binding proteins that are not related to sex determination There are residues in the sequence that are not conserved. Therefore, these conserved residues One or more of these are considered to be characteristic of the mt-box proteins of the invention. It will be done.

したがって、DNA結合性モチーフをもつが、これらの特徴的アミノ酸残基の全 てを欠くタンパク質は本発明の範囲外である。Therefore, although it has a DNA-binding motif, all of these characteristic amino acid residues are Proteins lacking this are outside the scope of this invention.

特徴的アミノ酸残基は図16(以下で詳しく説明する)の46゜63.67.7 4.75.76および98位に示しである。The characteristic amino acid residue is 46°63.67.7 in Figure 16 (described in detail below). It is shown at positions 4, 75, 76 and 98.

mt−ボックスのヌクレオチド塩基配列は、上記のDNA結合性タンパク質のD NA結合モチーフをコードする塩基を含む。しかしながら、本発明のmt−核酸 のmt−ボックスの塩基配列はまた、上記の特徴的アミノ酸残基の1またはそれ 以上を特定する1またはそれ以上のコドンをも含み、かつ/またはXX雌または XY雄の真獣下綱哺乳動物のいかなる常染色体またはX染色体配列ともハイブリ ダイズするのを実質的に防ぐ条件下において、TDF遺伝子と関連したY染色体 特異配列とハイブリダイズすることができるであろう。The nucleotide base sequence of the mt-box is the D of the above-mentioned DNA-binding protein. Contains bases encoding NA binding motifs. However, mt-nucleic acids of the present invention The base sequence of the mt-box of and/or also contains one or more codons specifying XX female or Hybridized with any autosomal or X chromosome sequence of an XY male eutherian mammal Under conditions that substantially prevent soybean production, the Y chromosome associated with the TDF gene It will be able to hybridize with specific sequences.

好ましくは本発明のmt=核酸は、特徴的アミノ酸残基の1またはそれ以上、好 ましくは全てをコードし、上記のハイブリダイゼーション要求に合致する。Preferably, mt=nucleic acids of the invention contain one or more of the characteristic amino acid residues, preferably or preferably all, and meet the above hybridization requirements.

本発明のmt−核酸の断片は同様に、特徴的残基をコードするコドンに隣接する DNA結合モチーフまたはmt−ボックスの少なくとも一部とともに、上記の特 徴的アミノ酸の1またはそれ以上を特定するコドンを含み、かつ/または該断片 は好ましくはXX雌またはXY雄の真獣下綱晴乳動物のいかなる常染色体または X染色体配列ともハイブリダイズするのを実質的に防ぐ条件下において、TDF 遺伝子と関連したY染色体特異配列とハイブリダイズすることができるであろう 。Fragments of mt-nucleic acids of the invention are also flanked by codons encoding characteristic residues. With at least part of the DNA-binding motif or mt-box, and/or fragments containing codons specifying one or more of the characteristic amino acids. is preferably any autosomal or TDF under conditions that substantially prevent it from hybridizing also to X chromosome sequences. will be able to hybridize with Y chromosome-specific sequences associated with the gene .

本発明のmt−ボックスまたはその一部を含むオリゴヌクレオチドは、DNA結 合モチーフまたはmt−ボックスの隣接残基とともに、上記の特徴的アミノ酸残 基の1またはそれ以上を特定するコドンを含むことができるが、これは必須では ない。しかしながら、本発明のこのようなオリゴヌクレオチドの全ては、好まし くはTDF遺伝子と関連していないいかなるY染色体配列ともハイブリダイズす るのを実質的に防ぐ条件下において、TDF遺伝子と関連したY染色体特異配列 とハイブリダイズできなければならない。mt−オリゴヌクレオチドは、好まし くはxX雌またはXY雄の真獣下綱哺乳動物のいかなる常染色体またはX染色体 配列ともハイブリダイズするのを実質的に防ぐ条件下において、TDF遺伝子と 関連したY染色体特異配列とハイブリダイズするであろう。The oligonucleotide containing the mt-box of the present invention or a portion thereof can be used to bind DNA. The characteristic amino acid residues listed above, along with the adjacent residues of the binding motif or mt-box. may include codons specifying one or more of the groups, but this is not required. do not have. However, all such oligonucleotides of the invention are preferably hybridizes with any Y-chromosome sequence not related to the TDF gene. Y-chromosome-specific sequences associated with the TDF gene under conditions that substantially prevent must be able to hybridize with mt-oligonucleotides are preferred Any autosome or X chromosome of a female or male eutherian mammal under conditions that substantially prevent hybridization with the TDF gene. It will hybridize with related Y chromosome specific sequences.

本明細書において″Y染色体特異配列”とは、その配列が真獣下綱補乳動物の野 生型X染色体またはいかなる野生型X染色体にも見られない、XY雄真獣下綱哺 乳動物のY染色体に見られるDNA配列をいう。As used herein, the term "Y chromosome-specific sequence" refers to XY male eutherian mammals not found on the viable X chromosome or any wild type X chromosome Refers to the DNA sequence found on the Y chromosome of mammals.

本明細書において″TDF遺伝子”とは、mt−ボックスを含み、かつ胚発生の 適当な段階で発現した場合には精巣形成とそれに続く雄としての胚の成長をもた らすような機能的精巣決定因子をコードするY染色体特異配列をいう。In this specification, "TDF gene" includes mt-box and is involved in embryonic development. When expressed at the appropriate stage, it leads to testis formation and subsequent development of the embryo as a male. A Y-chromosome-specific sequence that encodes a functional testis-determining factor.

本明細書において″TDF遺伝子と関連したY染色体特異配列“とは、偽書染色 体境界のすぐ近傍にある領域であって、ヒトY染色体のY特異配列へ35kb延 びている領域、またはその他の真獣下綱捕乳動物のY染色体の対応する領域に存 在するDNA配列をいう。As used herein, the term "Y chromosome-specific sequence associated with the TDF gene" refers to pseudograph staining. A region located in the immediate vicinity of the body boundary, extending 35 kb into the Y-specific sequence of the human Y chromosome. or in the corresponding region of the Y chromosome of other eutherian mammals. refers to the existing DNA sequence.

TDF遺伝子と関連していないY染色体配列、またはX染色体および常染色体配 列との好ましくないハイブリダイゼーションを防ぐ上記のハイブリダイゼーショ ン条件は、ある程度は試験すべき本発明の核酸、断片またはオリゴヌクレオチド の長さに依存する。したがって、例えば、好ましくないハイブリダイゼーション を防ぎながら、TDF遺伝子と関連したY染色体配列とのハイブリダイゼーショ ンを確実にするには、核酸または断片が以下に記載するプローブpY53.3の ような数千ヌクレオチド塩基対の長さであるときには、数百塩基だけの断片また は17塩基から数十または数百塩基のオリゴヌクレオチドの場合よりも、より低 い緊縮条件で十分である(例えば、以下に記載する中程度の緊縮条件を参照され たい)。本発明の最小のオリゴヌクレオチドおよび断片を用いるときには、該オ リゴヌクレオチドまたは断片と、TDF遺伝子と関連したY染色体特異配列との 間の完全な相補性だけがハイブリダイゼーションをもたらすようなハイブリダイ ゼーション条件を用いる。Y-chromosome sequences not associated with the TDF gene, or X-chromosome and autosomal sequences The above hybridization methods prevent unwanted hybridization with columns. The test conditions are, in part, dependent on the nucleic acid, fragment or oligonucleotide of the invention to be tested. depends on the length. Thus, for example, undesirable hybridization Hybridization between the TDF gene and related Y-chromosome sequences while preventing To ensure that the nucleic acid or fragment is fragments of only a few hundred bases or is lower than that for oligonucleotides ranging from 17 bases to tens or hundreds of bases. Moderate stringency conditions are sufficient (see e.g. moderate stringency conditions below) sea bream). When using the smallest oligonucleotides and fragments of the invention, the oligonucleotides or fragments and Y chromosome-specific sequences associated with the TDF gene. hybridization such that only perfect complementarity between using cation conditions.

本発明の好ましい核酸および断片は、少なくとも80%、例えば、85.90ま たは95%、より好ましくは少なくとも99%の相補性を要求する条件下で、T DF遺伝子と関連したY染色体特異配列と選択的にハイブリダイズする。本発明 のさらに好ましい核酸および断片は、以下に記載するプローブpY53.3また はその0. 9キロベース(k b)のHinclI断片(pY53゜3β)の 配列と正確に対応する配列を有するものである。ただし、本発明の核酸または断 片はpY53.3またはpY53.3βよりも長くても短くてもよい。本発明の さらに好ましい核酸および断片は、図11図6、図14または図18に示すよう なヒト、ウサギまたはマウス配列と正確に対応する配列を有するものである。Preferred nucleic acids and fragments of the invention have at least 80%, e.g. or 95%, more preferably at least 99% complementarity. It selectively hybridizes with the Y chromosome-specific sequence associated with the DF gene. present invention More preferred nucleic acids and fragments include the probe pY53.3 or is that 0. 9 kilobase (kb) HinclI fragment (pY53゜3β) It has an array that exactly corresponds to the array. However, the nucleic acid or fragment of the present invention The piece may be longer or shorter than pY53.3 or pY53.3β. of the present invention More preferred nucleic acids and fragments are as shown in FIG. 11, FIG. 6, FIG. 14, or FIG. have a sequence that corresponds exactly to a human, rabbit or mouse sequence.

特定の態様においては、本発明は1990年7月12日に寄託番号NCIMB4 0308のもとにNCIMBに寄託されたpy53.3 (2,2kb)と呼ば れる核酸、およびそのHincII消化により得られる0、9kbの断片、pY 53.3βを提供する。In certain embodiments, the invention was filed under deposit number NCIMB4 on July 12, 1990. Called py53.3 (2,2kb) deposited with NCIMB under 0308 and the 0.9 kb fragment obtained by its HincII digestion, pY Provides 53.3β.

pY53.3の配列はEMBL DNAデータベースとして寄託されている。The sequence of pY53.3 has been deposited as the EMBL DNA database.

本発明は真獣下綱哺乳動物のmt−ボックスの全配列を含み、より好ましくは図 1、図6、図7、図100図14、図16および図18のいずれか1つに示すよ うなヒト、マウスまたはウサギの全アミノ酸またはヌクレオチド配列を含む、オ リゴヌクレオチド、ポリペプチド、核酸またはタンパク質を提供する。The present invention includes the entire sequence of the mt-box of a eutherian mammal, and more preferably 1. As shown in any one of Figures 6, 7, 100, 14, 16, and 18. containing the entire amino acid or nucleotide sequence of a human, mouse or rabbit. Provided are oligonucleotides, polypeptides, nucleic acids or proteins.

真獣下綱哺乳動物のmt−ボックスとハイブリダイズできる核酸は、以下に定め る中程度の、またはより好ましくは高緊縮条件下でハイブリダイズできることが 好ましい。Nucleic acids that can hybridize with mt-boxes of eutherian mammals are defined below. be able to hybridize under moderate or more preferably high stringency conditions. preferable.

中程度の緊縮条件ニ アニーリング期間: 6−8時間 高緊縮条件: バッファ−: 1xSSC 温度二 65℃ アニーリング期間: 6−8時間 上記の中程度の緊縮条件は約75%の相同性に対応する。上記の高緊縮条件は約 90%相同性に対応する。l xSSCとは、0.15M 塩化ナトリウム、0 .015Mクエン酸ナトリウム、pH7,0である。Moderate austerity conditions Annealing period: 6-8 hours High austerity conditions: Buffer: 1xSSC Temperature 2 65℃ Annealing period: 6-8 hours The moderate stringency conditions described above correspond to approximately 75% homology. The above high austerity conditions are approximately Corresponds to 90% homology. l xSSC means 0.15M sodium chloride, 0 .. 015M sodium citrate, pH 7.0.

mt−ボックスに対応するか、またはハイブリダイズできる核酸の部分は好まし くは、少なくとも20.より好ましくは少なくとも30.40または60、そし て最も好ましくは100またはそれ以上の長さのヌクレオチド塩基である。Portions of the nucleic acid that correspond to or are capable of hybridizing to the mt-box are preferred. or at least 20. More preferably at least 30.40 or 60, and and most preferably 100 or more nucleotide bases in length.

本発明の核酸は1本または2本鎖DNAまたはRNAでありうる。本発明のDN Aは、mt−ボックス配列に加えて、コーディングおよび/または非コーディン グ配列および/または転写および/または翻訳開始および/または停止シグナル および/または制御シグナルおよび/またはプロモーター、エンハンサ−のよう な制御配列および/またはポリアデニル化部位、エンドヌクレアーゼ制限部位お よび/またはスプライス供与および/または受容部位を含むことができる。本発 明のDNAには、機能的遺伝子または少なくとも1つのmt−ボックスを含むエ キソンを含むゲノムDNAおよび相補的DNA (cDNA)を含む。また、l またはそれ以上のイントロンのような非コーディング配列を含んでいてもよい。Nucleic acids of the invention can be single- or double-stranded DNA or RNA. DN of the present invention A is a coding and/or non-coding sequence in addition to the mt-box sequence. sequence and/or transcription and/or translation initiation and/or stop signals and/or regulatory signals and/or promoters, enhancers, etc. control sequences and/or polyadenylation sites, endonuclease restriction sites and and/or splice donor and/or acceptor sites. Main departure The human DNA contains functional genes or genes containing at least one mt-box. Contains genomic DNA and complementary DNA (cDNA) containing xon. Also, l or more non-coding sequences such as introns.

1本鎖DNAは転写績または非転写(相補的)鎖でありうる。プラスミドまたは コスミドまたはウィルスゲノム核酸のようなりローニングまたは発現ベクターな どのベクター中に核酸は存在することができる。本発明のRNAはDNAの非プ ロセシングおよびプロセシングされた転写物、mt−ボックスを含むメツセンジ ャーRNA (mRNA)およびmt−ボックスと相補的な配列を含むアンチセ ンスRNAを含む。Single-stranded DNA can be the transcribed or non-transcribed (complementary) strand. plasmid or Loning or expression vectors such as cosmids or viral genomic nucleic acids. Nucleic acids can be present in any vector. The RNA of the present invention is a non-proprietary agent of DNA. processing and processed transcripts, including mt-boxes antisense RNA (mRNA) and a sequence complementary to the mt-box. Contains ance RNA.

本発明の別の面では、図1または図6または図14または図18に示すヒト、マ ウスまたはウサギmt−核酸配列の少なくとも一部と同じか、あるいはこれと相 同な配列をもつが、mt−ボックスを含まない核酸を提供する。このような核酸 は、長さが少なくとも20、好ましくは少なくとも30、例えば40.60また は100またはそれ以上の連続的核酸塩基の領域にわたり、ヒト、マウスまたは ウサギmt−核酸と少なくとも50%の相同性、より好ましくは少なくとも75 %、例えば80.85または90%、95または99%の相同性を有するであろ う。これらの核酸はさらに、***酵母または高等生物、好ましくは真獣下綱哺乳 動物のmt−核酸と、上で定義した中程度の緊縮条件または高緊縮条件下でハイ ブリダイズできるであろう。In another aspect of the invention, the human or mammal shown in FIG. 1 or FIG. 6 or FIG. the same as or compatible with at least a portion of the mouse or rabbit mt-nucleic acid sequence. Nucleic acids having the same sequence but not containing the mt-box are provided. Such a nucleic acid has a length of at least 20, preferably at least 30, such as 40.60 or spans a region of 100 or more contiguous nucleobases, in humans, mice or at least 50% homology with rabbit mt-nucleic acid, more preferably at least 75 %, e.g. 80.85 or 90%, 95 or 99% homology cormorant. These nucleic acids may further be used in fission yeast or higher organisms, preferably in the eutherian mammals. animal mt-nucleic acid and high under moderate or high stringency conditions as defined above. It will be possible to breed it.

本発明の核酸は以下に記載する生物の接合型または性を確認するために行うポリ メラーゼチェインリアクション(PCR)のプライマーとして特に有用である。The nucleic acid of the present invention can be used in the following polypeptides to confirm the mating type or sex of organisms. It is particularly useful as a primer for merase chain reaction (PCR).

これらはまた、mt−タンパク質の全部または一部(mt−ボックスを含んでい ても、含んでいなくてもよい)に対応するタンパク質または断片またはポリペプ チドを発現するのに、あるいはハイブリダイゼーション実験のプローブとして有 用である。ここでタンパク質に関連して使用する”断片”の語は、タンパク質の 化学合成された部分および組換え部分の両方を言う。They also include all or part of the mt-protein (including the mt-box). proteins or fragments or polypeptides corresponding to Useful for expressing antibodies or as a probe for hybridization experiments. It is for use. The term “fragment” used here in relation to proteins refers to Refers to both chemically synthesized and recombinant parts.

本発明のmt−ボックスまたはその一部を含むmt−タンパク質およびその断片 およびポリペプチドおよびmt−ミメトーブタンパク質およびその断片およびm t−ミメトーブポリペプチドは、免疫診断試験に有用であり、またこのような用 途のためのモノクローナル抗体などの抗体を生産するのに有用である。このよう なタンパク質および断片およびポリペプチドに対する抗体、およびこのような抗 体の化学合成断片および組換え断片を含む抗体の断片(この抗体断片は少なくと も1つの抗原結合部位を含む)、並びにこのようなタンパク質または断片に対す る抗体またはその断片を発現することができ、そして好ましくはこれを分泌する ことができる、例えばハイブリドーマなどの真核生物細胞および原核生物の組換 え細胞などの細胞もまた、本発明の一部を形成する。mt-protein and fragment thereof comprising the mt-box of the present invention or a part thereof and polypeptides and mt-mimethobe proteins and fragments thereof and m T-mimethobe polypeptides are useful in immunodiagnostic tests and for such uses. It is useful for producing antibodies such as monoclonal antibodies for industrial purposes. like this antibodies to specific proteins and fragments and polypeptides; Fragments of antibodies, including chemically synthesized fragments and recombinant fragments of the body (these antibody fragments include at least (contains one antigen-binding site), as well as for such proteins or fragments. is capable of expressing, and preferably secretes, an antibody or fragment thereof that recombination of eukaryotic cells and prokaryotes, such as hybridomas, which can Cells such as embryonic cells also form part of the invention.

本発明の核酸はPCR法またはハイブリダイゼーションプローブを用いて生物か ら回収することによって、全合成またはその組み合わせによって、pY53.3 をクローニングすることによって、または組換えDNA技術の分野における公知 のその他の方法によって得ることができる。The nucleic acid of the present invention can be isolated from living organisms using PCR method or hybridization probe. pY53.3 by total synthesis or a combination thereof. by cloning or known in the field of recombinant DNA technology can be obtained by other methods.

本発明のタンパク質およびその断片およびポリペプチドは、mt−遺伝子を発現 する生物の細胞から回収するか、あるいは本発明の核酸中に含まれるmt−遺伝 子またはコーディング配列を適当な発現系および宿主中で発現させることによっ て生産するか、あるいは全合成またはその組み合わせによって、またはバイオテ クノロジーの分野における公知の方法によって得ることができる。The proteins and fragments and polypeptides thereof of the invention express the mt-gene. the mt-gene contained in the nucleic acid of the present invention; by expressing the child or coding sequence in a suitable expression system and host. or by total synthesis or a combination thereof, or by biotechnology. can be obtained by methods known in the field of technology.

本発明のタンパク質、その断片およびポリペプチドは天然のし一α−アミノ酸を 含み、またlまたはそれ以上の非天然のD−またはL−配置のα−アミノ酸を含 むこともありうる。The proteins, fragments and polypeptides of the invention contain naturally occurring alpha-amino acids. and also contains one or more non-natural D- or L-configured α-amino acids. It is possible that the

抗体は、適当な宿主動物を免疫感作して抗体を回収することによって、適当に免 疫感作した宿主動物から得られた抗体産生細胞を培養することによって、または 適当なmt−タンパク質、断片またはポリペプチドまたはmt−ミメトーブ、タ ンパク質、断片またはポリペプチドでB細胞をin VitrO刺激して該細胞 を培養することによって得ることができる。このような細胞は必要ならば例えば ミエローマ細胞と融合することによって不死化することができる。抗体断片は公 知の化学的およびバイオテクノロジー的方法によって得ることができる。Antibodies can be produced by immunizing a suitable host animal and collecting the antibodies. by culturing antibody-producing cells obtained from an immunized host animal, or A suitable mt-protein, fragment or polypeptide or mt-mimetobe, tag. Stimulating B cells in VitrO with proteins, fragments, or polypeptides can be obtained by culturing. If such cells are needed, e.g. Can be immortalized by fusion with myeloma cells. Antibody fragments are publicly available. It can be obtained by known chemical and biotechnological methods.

これら全ての方法はバイオテクノロジーの分野での当業者には公知である。特に よく知られた参考書を挙げると、”MolecularCloning: A  Laboratory Manual” 2nd Edition (Eds  Sambrook。All these methods are known to those skilled in the field of biotechnology. especially A well-known reference book is “Molecular Cloning: A. Laboratory Manual” 2nd Edition (Eds Sambrook.

J、、 Fr1tsch、 E、F、 and Maniatts、 T、)、  (Cold Spring HarbourLaboratory、 New  York、 1989)であり、以後”Maniatis”と呼ぶ。J,, Fr1tsch, E, F, and Maniatts, T,), (Cold Spring Harbor Laboratory, New York, 1989), hereinafter referred to as "Maniatis".

本発明はさらに、***酵母または高等真核生物の細胞または生物の接合型または 性を確認するために、または細胞または生物の接合型または性を確認するのに有 用な核酸を単離するために、また単一の性をもたらす繁殖プログラムを始めるた めに、Mcタンパク質およびS、pombeの遺伝子またはその他のmt−核酸 またはタンパク質を含む、上で定義したタンパク質、ポリペプチド、抗体または 抗体産生細胞を使用することを提供する。ここで本発明の核酸、タンパク質、ポ リペプチド、抗体およびその断片および抗体産生細胞をこのような使用に用いる のは、バイオテクノロジーの分野における当業者に公知の常法によって実施され る。The present invention further provides mating types or mating types of fission yeast or higher eukaryotic cells or organisms. or useful for determining the mating type or sex of a cell or organism. in order to isolate useful nucleic acids and to start a breeding program that would result in a single sex. for the Mc protein and S, pombe genes or other mt-nucleic acids. or a protein, polypeptide, antibody or protein as defined above, including a protein; Provided are uses for antibody-producing cells. Here, the nucleic acids, proteins, and polymers of the present invention Ripeptides, antibodies and fragments thereof, and antibody-producing cells are used for such uses. is carried out by conventional methods known to those skilled in the field of biotechnology. Ru.

マウスまたはヒト精巣決定遺伝子に関する知識を用いて、その他の哺乳動物から 等価の遺伝子を単離することができる。特定の種から単離した後、この遺伝子と その配列を以下の2つの応用に用いる: 1、胚、組織およびその他の核酸を含む生物学的試料に応用することのできる、 配列に基づく性鑑別試験の確立;2、一方の性に統計的に偏った子孫または一方 の性のみの子孫を生産する繁殖システム(単一性繁殖システム)を作りだすため の、哺乳動物の生殖系の遺伝的修飾。from other mammals using knowledge of mouse or human testis-determining genes. Equivalent genes can be isolated. After isolation from a specific species, this gene and Use that array for two applications: 1. Applicable to embryos, tissues and other biological samples containing nucleic acids; Establishment of sequence-based sex differentiation tests; 2. Offspring statistically biased towards one sex or one sex. To create a breeding system that produces offspring of only one sex (monosexual breeding system) , genetic modification of the mammalian reproductive system.

このアプローチの実施は、ヒトSRY配列を用いて等価なマウスおよびウサギ配 列を単離する、以下の実施例1および2に記載する。ヒト、ウサギおよびマウス のためのPCR法による性鑑別法もまた以下に記載する。Implementation of this approach uses the human SRY sequence to create equivalent mouse and rabbit The columns are isolated as described in Examples 1 and 2 below. human, rabbit and mouse A sex identification method using the PCR method for the following is also described below.

本発明による細胞または生物の接合型または性の確認のための特に好ましい方法 は、例えば以下に記載するように、PCHにおけるプライマーとしてオリゴヌク レオチドを使用することを含む:例えば胚から外科的に除去することによって1 個または複数の細胞を得、界面活性剤の使用または加熱などによる粗溶解法によ ってDNAを放出させる。本発明のプライマーオリゴヌクレオチドを用いて、細 胞からのmt−関連DNAを増幅するための慣用的PCRを実施する。PCRの 生成物をアガロースゲル電気泳動で°分析し、標識プローブを用いて検出する。Particularly preferred methods for determining the mating type or sex of cells or organisms according to the invention can be used as an oligonucleotide as a primer in PCH, e.g. as described below. Including using leotide: 1 by surgically removing it from the embryo, for example. Obtain one or more cells and use a crude lysis method such as using a surfactant or heating. This causes DNA to be released. Using the primer oligonucleotide of the present invention, Conventional PCR is performed to amplify mt-related DNA from the cells. PCR The products are analyzed by agarose gel electrophoresis and detected using a labeled probe.

増幅されたDNAの存在は細胞中におけるmt−遺伝子の存在を示唆しており、 したがってこれは真獣下綱哺乳動物においては細胞が雄であることを示唆するも のである。この技術は、例えば性に関連する病気にかかっている恐れのあるヒト 胚を終結させるべきかの判断をするために、または商業的に効率のよい繁殖スト ックの子孫の性を(繁殖ストックの選択または望ましくない性の動物を屠殺また は終結化することによって)コントロールするために用いることができる。The presence of amplified DNA suggests the presence of the mt-gene in the cell, Therefore, this suggests that cells are male in eutherian mammals. It is. This technology can be used, for example, in humans who may be suffering from sexually related diseases. to determine whether embryos should be terminated or to establish a commercially efficient reproductive strategy. The sex of the offspring of the stock (selecting breeding stock or slaughtering or killing animals of undesirable sex) can be used to control (by terminating)

ある種における性の確認またはコントロールに用いるオリゴヌクレオチドプライ マーはまた、その他の種の動物における性の確認またはコントロールのためのプ ライマーを開発するのに用いることができる。なぜなら、他の種の動物のmt− 遺伝子とのプライマーのハイブリダイゼーションであってもPCRを開始するこ とができ、種特異的配列を増幅することができるからである。Oligonucleotide primers used to confirm or control sex in a species Markers are also used as a test for sex confirmation or control in other species of animals. Can be used to develop limers. Because mt- Even hybridization of primers with genes can initiate PCR. This is because species-specific sequences can be amplified.

このような性決定を実施するための技術は組換えDNA技術の分野において公知 である。Techniques for carrying out such sex determination are well known in the field of recombinant DNA technology. It is.

ある面においては、本発明は、種の雄からのゲノムライブラリー(好ましくはY 染色体、例えばラムダファージ、コスミドまたはYACライブラリー)または成 体精巣または胎児生殖隆線組織のような発現組織からのRNAから構築したcD NAライブラリーを、上で定義した本発明の核酸、断片またはオリゴヌクレオチ ドと、検出可能な標識とからなるプローブにより高緊縮条件下で検索することか らなる、真獣下綱哺乳動物のTDF遺伝子と関連したY染色体特異配列を単離す るための方法を提供する。In one aspect, the invention provides a genomic library (preferably Y chromosomes, e.g. lambda phages, cosmids or YAC libraries) or synthetic cD constructed from RNA from expression tissues such as corpus testis or fetal genital ridge tissue. The NA library is made up of nucleic acids, fragments or oligonucleotides of the invention as defined above. Can be searched under high stringency conditions with a probe consisting of a compound and a detectable label. Isolate the Y chromosome-specific sequence related to the TDF gene of eutherian mammals. provide a method for

この単離は標準的分子生物学の手法(例えば上記のManiatis″)に従い 、ゲノムライブラリーまたはcDNAライブラリーのいくつかのゲノム等価物を 選択し、中程度または低緊縮条件下で本発明の核酸プローブでスクリーニングす ることによって実施することが好ましい。可能性のあるクローンを単離し、精巣 決定遺伝子に対応する配列をサブクローニングする。This isolation follows standard molecular biology techniques (e.g. Maniatis'', supra). , some genomic equivalents of a genomic or cDNA library. selected and screened with the nucleic acid probes of the invention under moderate or low stringency conditions. Preferably, this is carried out by Isolate potential clones and testis Subcloning the sequence corresponding to the determined gene.

新たに単離されたサブクローンを用いて、高緊縮条件下で決定しようとする種の 雄および雌DNAでサザンプロットを行い、正しいクローンが単離されたことを 確認する。プローブは強い維持異的シグナルを与えるはずである(その他の雄/ 雌に共通のバンドもより少ない強度で存在する)。標準的手法を用いてサブクロ ーンの配列決定を行い、このように同定された配列からPCRに適したプライマ ーを選択する。Use freshly isolated subclones to determine the species to be determined under high stringency conditions. Perform a Southern blot on male and female DNA to confirm that the correct clone was isolated. confirm. The probe should give a strong maintenance heterologous signal (other males/ Bands common to females are also present with less intensity). Subchrome using standard techniques Sequence the sequence and select primers suitable for PCR from the identified sequence. - Select.

あるいは、′縮重”オリゴヌクレオチドを用いるPCR法のような、精巣決定遺 伝子に関する配列をクローニングするためのその他の方法を用いることもできる (PCRの手法については、例えば、”PCRProtocols −a Gu ide to Methods and Application″; M、A 、 Innfs、 D、H,Ge1fand、 J、J、 5ninsky、  T、J、 White編集;Academic Press、Inc、参照)0 ヒト、ウサギまたはマウスのための好ましいプローブは、図1または図6または 図14または図18に示す配列をもつpY53.3またはその断片または核酸ま たはその断片またはオリゴヌクレオチドである。ゲノムライブラリーまたはcD NAライブラリーの作成および検索および検出可能な標識の検出およびプローブ によって同定された核酸の単離のための手法はバイオテクノロジーおよび組換え DNA操作の分野で公知である。例えばpY53.3配列のようなヒトの配列を もつプローブを用いて、ウシなどのその他の真獣下綱補乳動物からの対応する配 列を同定し、単離することによって上記方法を実施することができる。次いで、 このように同定された配列を用いて、ウシまたはその他の哺乳動物の個体または 細胞、組織、胚または***の性を確認するために用いることのできるPCR用ブ ラプライマーることができる。これによって以下に記載するウシまたはその他の 哺乳動物の性を確認したり、性をコントロールした繁殖を行ったりするための実 験が可能になる。Alternatively, testis-determining genes may be used, such as PCR methods using 'degenerate' oligonucleotides. Other methods for cloning gene-related sequences can also be used. (For PCR methods, see, for example, “PCR Protocols-a Gu ide to Methods and Application''; M, A , Innfs, D, H, Ge1fand, J, J, 5ninsky, Edited by T. J. White; Academic Press, Inc.)0 Preferred probes for humans, rabbits or mice are those shown in Figure 1 or Figure 6 or pY53.3 or its fragment or nucleic acid having the sequence shown in Figure 14 or Figure 18. or a fragment or oligonucleotide thereof. Genomic library or cD Creating and searching NA libraries and detecting and probing detectable labels Techniques for the isolation of nucleic acids identified by biotechnology and recombinant It is well known in the art of DNA manipulation. For example, human sequences such as the pY53.3 sequence Corresponding probes from other eutherian mammals such as cattle The above method can be carried out by identifying and isolating the sequence. Then, The sequences thus identified can be used to identify bovine or other mammalian individuals or PCR blocks that can be used to confirm the sex of cells, tissues, embryos or sperm La Primer can be used. This will result in cattle or other cattle as described below. Fruits used to confirm the sex of mammals and to perform sex-controlled breeding. experiment becomes possible.

単離された核酸、断片またはオリゴヌクレオチドを次いで増幅し、必要に応じて クローン化またはサブクローン化する。本発明はさらに、個体、細胞、組織、胚 または***からのDNAを鋳型として用い、また本発明の核酸、断片またはオリ ゴヌクレオチドをプライマーとして用いるポリメラーゼチェインリアクションを 行うことからなる、真獣下綱哺乳動物個体、または真獣下綱哺乳動物の細胞、組 織、胚、胎児または***の性を検出する方法を提供する。プライマーとして用い る本発明の好ましい核酸、断片またはオリゴヌクレオチドはpY53.3または その一部であるか、あるいは図1、図6、図14および図18のいずれか1つに 示すヒト、ウサギまたはマウス配列と正確に対応する配列またはその一部を有す るか、あるいは性を確認しようとする個体、細胞、組織、胚、胎児または***と 同じ種の真獣下綱哺乳動物のTDF遺伝子と関連したY染色体特異配列である核 酸、断片またはオリゴヌクレオチドである。関与する哺乳動物のTDFと結合し たY染色体特異配列は、それ自体上記の単離および増幅またはクローニングの過 程で既に得られたものでありうる。The isolated nucleic acids, fragments or oligonucleotides are then amplified and optionally Clone or subclone. The present invention further provides an individual, a cell, a tissue, an embryo. Alternatively, DNA from sperm can be used as a template, and the nucleic acids, fragments or oligonucleotides of the invention can also be used as templates. Polymerase chain reaction using oligonucleotides as primers An individual eutherian mammal, or a cell or group of a eutherian mammal, consisting of A method for detecting the sex of a tissue, embryo, fetus or sperm is provided. used as a primer Preferred nucleic acids, fragments or oligonucleotides of the invention are pY53.3 or or any one of Figures 1, 6, 14 and 18. has a sequence or part thereof that corresponds exactly to the human, rabbit or mouse sequence shown. or with the individual, cell, tissue, embryo, fetus or sperm whose sex is to be ascertained. A nuclear Y chromosome-specific sequence related to the TDF gene of the same species of eutherian mammals. acids, fragments or oligonucleotides. Binds to the TDF of the mammal involved The Y-chromosome-specific sequences obtained are themselves subject to the isolation and amplification or cloning process described above. This may have already been obtained in the process.

本発明によるTDF遺伝子の同定はウシ、ヒツジ、ウマ、ブタおよびトリなどの 商業的に重要な動物の子孫の性をコントロールする可能性をもたらす。ウシの牛 肉生産性の系統または品種では雄の子孫のみが望まれ、一方ウシの乳牛品種やニ ワトリの産卵品種では雌の子孫のみが望まれるように、一方の性がより好ましい 性質を有している場合においては、この同定は動物繁殖および農業の多くの面で 価値あるものとなろう。単一の性繁殖プログラムの経済的利益およびこれを実施 するための方法については、例えば、”Exploiting New Tec hnologies in Animal Breeding; Geneti c Developments″、 (Smith、 C,、King、 J、 Vl、B、、 McKay、 J、C,@集)、 (Oxford Unive rsity Press、 0xford、 1988)の中の”SjngIe  Sex Beef Cattle Systems″、 Taylor、 S L、C,S、、 Th1essen、 R、B、、 and Moore、 A 、J、 に記載されている。The identification of the TDF gene according to the present invention can be carried out in cattle, sheep, horses, pigs, birds, etc. It offers the possibility of controlling the sex of offspring of commercially important animals. cow cow For meat-producing lines or breeds, only male offspring are desired, whereas for dairy cow breeds or breeds, only male offspring are desired. One sex is more preferred, as in egg-laying breeds of Watori, only female offspring are desired. This identification is useful in many aspects of animal breeding and agriculture when Be valuable. The economic benefits of and implementation of a single-sex breeding program For methods to do so, see, for example, “Exploiting New Tec hnologies in Animal Breeding; Geneti c Developments'', (Smith, C, King, J, Vl, B,, McKay, J, C, @ collection), (Oxford Unive rsity Press, Oxford, 1988) Sex Beef Cattle Systems'', Taylor, S L, C, S, Th1essen, R, B, and Moore, A , J.

同一または異なる動物種からの精巣決定遺伝子の全部または一部からなる核酸を 、確立されたトランスジェニック手法を用いて、いかなる初期の胚にも導入する ことができる。これには、初期胚の前核または核へのDNAのマイクロインジェ クション、初期胚または胚性幹細胞のいずれかにレトロウィルスを使用すること 、または機能的生殖細胞を発生しうる胚性幹細胞またはその他の細胞へのあらゆ る形質転換法(マイクロインジェクション、エレクトロポレーションまたはキャ リア法を含む)を含む。これらの手法によってトランスジェニック動物個体() 7ウンダートランスジエニツク:founder transgenics)ま たは導入されたDNAを一部の細胞にもつキメラ動物をもたらすであろう。ファ ウンダートランスジェニック動物またはキメラ動物の機能的生殖細胞が導入され たDNAをもつ場合には、導入されたDNAを子孫に伝達することができ、かつ これらのDNA配列をもつ動物の系列または系統をもたらすことができる。A nucleic acid consisting of all or part of a testis-determining gene from the same or different animal species. , introduced into any early embryo using established transgenic techniques be able to. This involves microinjection of DNA into the pronuclei or nucleus of early embryos. use of retroviruses on either early embryos or embryonic stem cells , or to any embryonic stem cells or other cells capable of developing functional reproductive cells. Transformation methods (microinjection, electroporation or cavitation) (including the rear method). Transgenic animal individuals () by these techniques 7 under transgenics Alternatively, a chimeric animal may be produced in which some of the cells contain the introduced DNA. Fa Functional germ cells of undertransgenic or chimeric animals are introduced into If you have introduced DNA, you can transmit the introduced DNA to your descendants, and Lines or strains of animals carrying these DNA sequences can be generated.

精巣決定遺伝子のコーディング配列の全部または一部からなる核酸、またはその 誘導体は、それ自体の制御配列(プロモーター/エンハンサ−など)または他の 遺伝子からの制御配列と組み合わせて導入することができ、全体として”構築物 ”を構成し、この構築物が考慮中の動物種における性決定を決める適当な発生段 階および組織部位において発現する。例えば、マウスにおいては尿生殖隆線にお いて交尾後9.5から13.5日の間であるだろう。A nucleic acid consisting of all or part of the coding sequence of a testis-determining gene, or Derivatives may contain their own regulatory sequences (such as promoters/enhancers) or other It can be introduced in combination with control sequences from a gene, making the entire “construct ” and this construct represents the appropriate developmental stage that determines sex determination in the animal species under consideration. Expressed in scala and tissue sites. For example, in mice, the urogenital ridge This will occur between 9.5 and 13.5 days after mating.

以下に記載するのは、100%雄から100%雌までのあらゆる改変された性比 率の子孫を提供するための様々な方法の例である。XX性染色体構成をもつ雄は 生殖不能であり、またXY性染色体構成をもつ雌は非常に生殖能が低下するらし いことに注意すべきである。しかしながら、***を集めて貯蔵しておき人工受精 や体外受精に用いることができる場合には、所望の遺伝子型の動物を多く生産す る必要はないだろう。子孫に有効な形で遺伝子を伝達することができる適当な繁 殖ストックを同定するためには、トランスフェクション、スクリーニングおよび トランスジェニック動物の選択を繰り返す必要があるだろう。Listed below are all modified sex ratios from 100% male to 100% female. Examples of various ways to provide rate descendants. Males with XX sex chromosome structure They are sterile, and females with an XY sex chromosome structure are likely to have significantly reduced fertility. It should be noted that However, if semen is collected and stored, artificial fertilization is possible. or in vitro fertilization, to produce a large number of animals of the desired genotype. There's probably no need to. Proper breeding that can effectively transmit genes to offspring Transfection, screening and It will be necessary to repeat the selection of transgenic animals.

方法A。Method A.

精巣決定遺伝子を上記の方法(胚またはES細胞を介する)のいずれかによって 導入する。これにより、Y染色体上の内在遺伝子に加えて、常染色体またはX染 色体上に導入された遺伝子である” トランスジーン(transgene)″ のコピーをもつXY性染色体構成のファウンダー動物が一定比率で得られるだろ う。testis-determining genes by any of the above methods (via embryos or ES cells) Introduce. In addition to the endogenous genes on the Y chromosome, this allows autosomal or "Transgene", which is a gene introduced onto the chromoplast A certain proportion of founder animals with an XY sex chromosome configuration will be obtained that have copies of cormorant.

もしもこのトランスジーンが常染色体である場合には、局部的効果がその発現を 妨げたり、または減少したりする部位にトランスジーンが組み込まれない限り、 このファウンダー動物の子孫の75%は雄であり(表11バート1);個々の動 物をスクリーニングして、トランスジーンが機能的に組み込まれた個体のみを選 択して用いる。もしもこのトランスジーンがX染色体である場合には、子孫の1 00%が雄である(表1、パート2)。もしもトランスジーンのコピーが1以上 の常染色体部位に組み込まれている場合には、ファウンダーからの雄の子孫の比 率は75%よりも大きく、100%に近づく(表1、パート3)。If this transgene is autosomal, local effects may inhibit its expression. Unless the transgene is integrated into a site that prevents or reduces 75% of the offspring of this founder animal are male (Table 11 Bart 1); By screening animals and selecting only individuals with functionally integrated transgenes. Select and use. If this transgene is on the X chromosome, one of the progeny 00% are male (Table 1, Part 2). If there is more than one copy of the transgene If integrated at an autosomal site, the ratio of male progeny from the founder The rate is greater than 75% and approaches 100% (Table 1, Part 3).

定義:A=常染色体;下付きlおよび2の数字は異なる常染色体を表す X=X染色体 Y=Y染色体 上付きT;精巣決定トランスジーン 上付きa=精巣決定遺伝子の活性を妨げるアンチセンス構築物 1、常染色体におけるトランスジーン AI”AI、A2A2. 、 、 、 、 XY雄×XX雌↓ 25% A、A、、XY 雄 (生殖能あり)25% A I”A 、、X Y  雄 (生殖能あり)25% A 、”A 、、X X 雄 (生殖能なし)2 5% A + A 1. X X 雌 (生殖能なし)2、 X染色体における トランスジーンX1Y雄x XX雌 ↓ 50%XY雄 50% XTY 雄* (*トランスジーン発現におけるX染色体不活性化の効果による)3、常染色体 におけるトランスジーンの多コピーA、”A、”、 XY雄x XX雌 ↓ 50%A 、”A 、、 X Y雄 50%A 、”A I+ X X雄 方法B。Definition: A = autosome; subscript l and 2 numbers represent different autosomes X=X chromosome Y = Y chromosome Superscript T; testis-determining transgene Superscript a = antisense construct that interferes with the activity of testis-determining genes 1. Transgenes in autosomes AI"AI, A2A2. , , , , XY male x XX female ↓ 25% A, A,, XY Male (fertile) 25% A, A,, XY Male (fertile) 25% A,”A,,X Male (non-fertile) 2 5% A + A 1. XX Female (non-fertile) 2, on the X chromosome Transgene X1Y male x XX female ↓ 50% XY male 50% XTY male * (*Due to the effect of X chromosome inactivation on transgene expression) 3. Autosomes Multiple copies of transgene in A, “A,”, XY male x XX female ↓ 50%A,”A,,XY male 50% A, “A I + X X male Method B.

胚性幹細胞を用いて、相同染色体中の同じ部位にトランスジーンのコピーを導入 するためにターゲツティングまたは部位特異的組込み(例えば相同的組換えを介 する)を用い、これらの細胞、およびこれらに由来する生殖細胞がトランスジー ンにホモ接合となるようにする。この細胞に由来する子孫は100%が雄となる 細胞内での翻訳しつるmRNAを効果的に減少し、またはなくすために、アンチ センスRNAまたはアンチセンスRNAを転写するDNA構築物を用いることが できる。アンチセンスRNAは、正常な遺伝子に対して逆方向に配置された転写 配列の全部または一部と結合した同種または異種の制御配列を含むDNA構築物 から作成することができる。このアンチセンス構築物から発現したアンチセンス RNAは”センス”または正常な転写物と複合体をつくり、遺伝子産物(タンパ ク質)の量を減少し、性転換をもたらす。例えば、アンチセンス構築物の常染色 体またはX連鎖コピーをもつXY個体は雌となるであろう。1つの遺伝子座に構 築物のコピーをもつXX動物は75%の雌子孫を与えるであろう(表2、パー) 1)。異なる位置に組み込まれたアンチセンス構築物の複数のコピーは100% 雌の子孫を与えるであろう(表2、パート2)。Using embryonic stem cells to introduce a copy of a transgene at the same site in a homologous chromosome targeting or site-specific integration (e.g. via homologous recombination) ), these cells and the germ cells derived from them are transgenic. be homozygous for 100% of the offspring derived from these cells will be male. In order to effectively reduce or eliminate translated mRNA in cells, DNA constructs that transcribe sense or antisense RNA can be used. can. Antisense RNA is a transcript that is placed in the opposite direction to the normal gene. DNA constructs containing homologous or heterologous control sequences combined with all or part of the sequence It can be created from. Antisense expressed from this antisense construct RNA forms a complex with “sense” or normal transcripts and produces gene products (proteins). This decreases the amount of skeletal tissue and causes sex change. For example, autochromatic antisense constructs XY individuals with body or X-linked copies will be female. Structured at one locus XX animals with a copy of the construct will give 75% female offspring (Table 2, par) 1). Multiple copies of antisense constructs integrated at different positions are 100% will give female offspring (Table 2, part 2).

(本貫以下余白) 表2゜ ■、常染色体におけるアンチセンス構築物A、“A、、 XX雌x XY雄 ↓ 25%A、”A、、 XX雌 25%A、A、、XX雌 25%A、’A、、 XY雌 25%AIA、、XY雄 2、常染色体における複数のアンチセンス構築物A+’A+”、 XX雌x X Y雄 ↓ 50%A +”A +、 X X雌 50%A、’A、、 XY雌 3、組み合わせ AloAt、 XX雌x A2”A2. XY雄↓ (6,25%の子孫) AI’A1. A2TA2. XX雌x AlAl、 A2”A2. XY雄↓ (6,25%の子孫) A IA I+ A 2”A 2”、 X Y雄x XX雌↓ 50%A 2”A 2. X Y雄 50 %A2TA2. XX雄 方法り。(Margins below the main text) Table 2゜ ■, antisense construct A in autosomes, “A,, XX female x XY male ↓ 25% A, “A,, XX female 25% A, A,, XX female 25% A, 'A,, XY female 25% AIA, XY male 2. Multiple antisense constructs A+'A+'' in autosomes, XX female x Y male ↓ 50%A+”A+, XX Female 50% A, 'A,, XY female 3. Combination AloAt, XX female x A2” A2. XY male↓ (6.25% descendants) AI’A1. A2TA2. XX female x AlAl, A2” A2. XY male↓ (6.25% descendants) A IA I + A 2" A 2", X Y male x XX female ↓ 50%A 2”A 2.XY male 50%A2TA2. XX male Method.

変更したタンパク質の発現は正常なタンパク質の作用を妨害して性転換をもたら す。変更したタンパク質を発現する構築物はアンチセンスRNAをコードするも のと同様の産物をもたらし、その用途は本質的に等しい。Expression of the altered protein interferes with the action of the normal protein, resulting in sex reversal. vinegar. The construct expressing the modified protein also encodes antisense RNA. yields similar products and their uses are essentially the same.

方法E。Method E.

センス(精巣決定)と、アンチセンスまたは変更タンパク質生産性構築物との組 み合わせを用いると、一方または他方に対してホモ接合体である動物を得ること ができる。これらの動物の子孫は全て1つの性となるであろう(表2、パート3 )。Pairing sense (testis-determined) with antisense or modified protein productivity constructs With mating you can obtain animals that are homozygous for one or the other. Can be done. The offspring of these animals will all be of one sex (Table 2, Part 3 ).

本発明は別の面においては、コーディング配列を含む機能的核酸を動物のゲノム またはその前駆体中に導入することからなる、その子孫が統計的に所望の性に偏 っているか、あるいは一方の性だけである真獣下綱哺乳動物を生産する方法を提 供し、ここで該コーディング配列は該哺乳動物のTDFタンパク質をコードする か、あるいは該哺乳動物のTDF mRNAと相補的な配列をもつアンチセンス RNAをコードする。In another aspect, the invention provides a method for transducing a functional nucleic acid containing a coding sequence into an animal's genome. or into its precursor so that its progeny are statistically biased towards the desired sex. The present invention proposes a method for producing eutherian mammals of either sex, or of only one sex. wherein the coding sequence encodes a TDF protein of the mammal. Or, an antisense with a sequence complementary to the TDF mRNA of the mammal. encodes RNA.

この方法の1態様においては、常染色体、X染色体または偽書染色体遺伝子座へ の機能的TDF遺伝子の挿入は、胚におけるTDF遺伝子の発現をもたらし、胚 を雄として発生させることになる。好ましくは、TDF遺伝子の複数のコピーを ゲノム中の異なる遺伝子座に挿入し、好ましくは1以上の常染色体遺伝子座に挿 入して、該動物によって生産される全ての配偶子が、XまたはY染色体を含むか 否かにかかわらず、TDF遺伝子のコピーを含むようにする。In one embodiment of this method, to an autosomal, X-chromosomal or pseudochromosomal locus Insertion of a functional TDF gene in the embryo results in expression of the TDF gene in the embryo. will develop as a male. Preferably, multiple copies of the TDF gene inserted into different loci in the genome, preferably into one or more autosomal loci. do all gametes produced by the animal contain an X or Y chromosome? whether or not it contains a copy of the TDF gene.

この方法の別の態様においては、コーディング配列を、アンチセンスRNAへの 遺伝子の転写を確実にするプロモーターやエンハンサ−などの制御配列とともに 挿入する。ここでも、コーディング配列を常染色体、X染色体または偽書染色体 遺伝子座に挿入することが好ましく、好ましくは複数のコピーを異なる常染色体 遺伝子座に挿入する。胚の中で発現すると、このような配列はアンチセンスRN Aの生産をもたらし、該アンチセンスRNAは該種の雄となる可能性のある天然 m RN Aとアニールしてその翻訳を妨げ、これによって天然TDF遺伝子の 発現を妨げて胚が雌として発生することを確実にする。このようなトランスジェ ニック動物を生産する方法はバイオテクノロジーの分野で得られ、慣用的に用い られている。In another embodiment of this method, the coding sequence is converted into antisense RNA. Along with regulatory sequences such as promoters and enhancers that ensure gene transcription. insert. Again, coding sequences can be linked to autosomes, X chromosomes or pseudochromosomes. Preferably, multiple copies are inserted into different autosomal loci. Insert into a genetic locus. When expressed in the embryo, such sequences become antisense RN The antisense RNA results in the production of A, and the antisense RNA is a natural male potential male of the species. mRNA and prevents its translation, thereby inhibiting the natural TDF gene. Preventing expression ensures that the embryo develops as a female. Such a transfection Methods for producing nicked animals are available in the field of biotechnology and are conventionally used. It is being

このようなトランスジェニック動物および動物を用いる単一性の繁殖方法が本発 明の別の面を構成する。以下の参考文献はトランスジェニック法一般をさらに詳 しく説明する:Manipulating the Mouse Embryo 、 B、 Ho1an、 F、 Con5tantinj &E、 I、acy 、 Co1d Spring Harbor Laboratory、 (19 86); TransgenicAnimals、 R,Jaenisch、、  5cience、 240:1468−1474.1988; Terato carcinomas and Embryonrc Stem CeN5.  a practical approach。Monosexual breeding methods using such transgenic animals and animals are the subject of this invention. It constitutes another aspect of light. The following references provide further information on transgenic methods in general. Explain: Manipulating the Mouse Embryo , B, Ho1an, F, Con5tantinj & E, I, acy , Co1d Spring Harbor Laboratory, (19 86); Transgenic Animals, R. Jaenisch, 5science, 240:1468-1474.1988; Terato carcinomas and Embryonrc Stem CeN5.  a practical approach.

E、J、 Robertson編集、 rRL Press、 0xford  (1987); Alterrng theGenome by Homolo gous Recombination、 M、R,Capecchi、 5c ience。Edited by E. J. Robertson, rRL Press, 0xford (1987); Alterrng the Genome by Homolo gous Recombination, M, R, Capecchi, 5c ience.

244:1288−1292.1989゜3番目および4番目のものがそれぞれ 特に胚性幹細胞の操作および相同的組換えに適切である。アンチセンス法はさら に、Antisense RNA and DNA、 D、A、 Melton 編集。244:1288-1292.1989゜3rd and 4th ones respectively It is particularly suitable for the manipulation of embryonic stem cells and homologous recombination. Antisense law is more , Antisense RNA and DNA, D, A, Melton edit.

Co1d Spring Harbor Laboratory (1988) に記載されており、この方法の応用はConversion of Norma l Behaviour to 5hfvererby Myelin Ba5 ic Protein Antisense cDNA in Transge nfc Mice。Col1d Spring Harbor Laboratory (1988) Application of this method is described in Conversion of Norma l Behavior to 5hfvererby Myelin Ba5 ic Protein Antisense cDNA in Transge nfc Mice.

M、Katsumi、M、5ato、M、Kimura、M、Yokoyama 、K、Kobayashi& T、 Nomura、 5cience 241 :593−595.1988に記載されている。M, Katsumi, M, 5ato, M, Kimura, M, Yokoyama. , K. Kobayashi & T. Nomura, 5science 241 :593-595.1988.

その他の慣用的遺伝子操作法を、精巣決定遺伝子を不活性化し、これによって雌 の子孫だけを得るために応用することができる。Other conventional genetic engineering methods are used to inactivate testis-determining genes, thereby It can be applied to obtain only the descendants of .

ここで本発明を添付の図面を参照しながら、以下の実施例(何ら本発明の限定を 意味しない)において説明する。The present invention will now be described by way of the following examples (which are not intended to limit the invention in any way) and with reference to the accompanying drawings. It is explained in (not meaning).

実施例1 40kbのY染色体のサザンプロット分析一連のオーバーラツプするラムダおよ びコスミドクローンからなる、偽書染色体領域から偽書染色体境界を越えてY染 色体の性特異的領域までの前述した染色体歩行からのプローブ(Ellis、  N。Example 1 Southern blot analysis of the 40 kb Y chromosome. A series of overlapping lambda and Y-staining from the pseudochromosomal region to the pseudochromosomal boundary, consisting of Probes from the previously described chromosome walk to sex-specific regions of the chromoplast (Ellis, N.

A、 et al、、 Nature 337:81−84.1989)を、T DFが存在する領域を同定するために、XX雄のゲノム上で用いた(Palme r、 M、S。A, et al., Nature 337:81-84.1989), T In order to identify the region where DF is present, it was used on the genome of XX male (Palme r, M, S.

et al、、 Nature 342:937−939.1989 )。et al., Nature 342:937-939.1989).

この実施例では、図2で示すように、同じZFYネガティブなXX雄のゲノム上 でさらに3つのプローブを用いた。図2はヒトY染色体の遠位短腕の遺伝子地図 を示すが、ここで左側の斜線部は偽書染色体領域であり、破線は偽書染色体領域 とY特異的領域との開の境界である。上部に示すのは、Y染色体に沿った歩行か ら得られた3つのオーバーラツプするラムダクローンであるラムダ51、ラムダ 4、ラムダ53およびプラスミドpNBである。In this example, the genome of the same ZFY negative XX male, as shown in Figure 2. Three more probes were used. Figure 2 is a genetic map of the distal short arm of the human Y chromosome. The diagonal line on the left is the pseudochromosomal region, and the broken line is the pseudochromosomal region. This is the open boundary between the Y-specific region and the Y-specific region. Is the image shown at the top walking along the Y chromosome? Three overlapping lambda clones, lambda 51 and lambda 4, lambda 53 and plasmid pNB.

XX雄の中断点は35kbの破線によって示される(図3参照)。The XX male breakpoint is indicated by the 35 kb dashed line (see Figure 3).

黒のボックスは単一コピーY特異的ヒトDNA断片を検出するブローブを表し、 (+)で示す。これらのプローブをウシおよびマウスゲノムからの雄および雌D NAとハイブリダイズすると、pY53.3のみがY特異的断片を検出した(+ )。pYH8を除く全てのプローブがxX雌雄中配列とハイブリダイズした。p Y4、lβはXx雄とポジティブであり、プローブpYH8はネガティブであっ た。第3のY特異的プローブであるpYRo、4はpY4.1βとpYH8との 間の配列に由来し、XX雄における中断点を定義するように思われる。pYRo 、4は正常雄の8゜5kbのHindI[[断片を検出するが、2つの関連する 個体であるXX雄(TL)および両性動物(hermaphrodi te:D L)においては4kbの断片のみを検出し、一方第3の関連しないXX雄(ZM )においては、以下に記載するように6kbの断片を検出したニ ゲノムDNA (l Ottg>をHindn[で消化して、9.8%アカロー スゲル上で分離し、Hybond N+(Amersham)に移し、0.4M  Na0H(20分)で固定した。プローブpYRO,4中に存在する反復配列 を抑制するために、これを32pで標識し、500μl (5mg/ml−’) の音波処理したヒト胎盤DNAと共に変性し、ハイブリダイゼーションバッファ ー2ml中、65℃で2時間プレハイブリダイゼーションを行った(Sealy 、 P、G、、 Whittaker、 P、A、 and 5outhern 、 E、 M、、 Nucl。The black box represents a probe that detects a single copy Y-specific human DNA fragment; Indicated by (+). These probes were used to detect male and female D from bovine and mouse genomes. When hybridized with NA, only pY53.3 detected a Y-specific fragment (+ ). All probes except pYH8 hybridized to xX male and female sequences. p Y4 and lβ were positive with Xx males, and probe pYH8 was negative. Ta. The third Y-specific probe, pYRo,4, is a combination of pY4.1β and pYH8. appears to define a break point in the XX male. pYRo , 4 detects the normal male 8°5 kb HindI [[ fragment, but two related Individual XX male (TL) and hermaphrodite (D) In the third unrelated XX male (ZM ), the 6 kb fragment was detected as described below. Genomic DNA (l Ottg ) was digested with Hindn [9.8% akarol] Separate on a gel and transfer to Hybond N+ (Amersham), 0.4M Fixed with NaOH (20 minutes). Repeat sequences present in probe pYRO,4 In order to suppress this, it was labeled with 32p and 500 μl (5 mg/ml-') denatured with sonicated human placental DNA in hybridization buffer. - Prehybridization was carried out in 2 ml at 65°C for 2 hours (Sealy , P, G, , Whittaker, P, A, and 5outhern , E, M,, Nucl.

Ac1ds Res、、 13:1905−1922) 。このプローブ混合物 (2m l )を、5xSSPE、5xDenhardt溶液、0.5% SD S。Ac1ds Res, 13:1905-1922). This probe mixture (2 ml) in 5x SSPE, 5x Denhardt solution, 0.5% SD S.

変性サケ***DNA 200μg / m 1 、および10%の音波処理した 変性ヒト胎盤DNAからなるバッファー中のフィルターに加えて、65℃で16 時間ハイブリダイズした。フィルターを0.2xSSC,0,2% SDS、6 5℃でよく洗浄し、6日間オートラジオグラフィーに付した。XX雄における中 断点は境界から約35kbの領域に集まっている。Denatured salmon sperm DNA 200μg/m1 and 10% sonicated Add to the filter in a buffer consisting of denatured human placental DNA at 65 °C for 16 min. time hybridized. Filter 0.2xSSC, 0.2% SDS, 6 The cells were thoroughly washed at 5°C and subjected to autoradiography for 6 days. Inside of XX male The break points are concentrated in a region approximately 35 kb from the boundary.

この結果は、TDFが偽書染色体境界の35kb内にある性特異的配列中に位置 することを示唆する。中断点の位置をさらに詳しく特定することは、pY4.1 β、pYRO,4およびpYH8の間にある配列の高度な反復性のために不可能 であった。This result indicates that TDF is located in a sex-specific sequence within 35 kb of the pseudochromosomal boundary. suggest that To further pinpoint the location of the breakpoint, pY4.1 impossible due to the highly repetitive nature of the sequences between β, pYRO,4 and pYH8. Met.

この35kbのDNA内にあるTDFを見つけるために、以下の方法を採用した 。DNAを大きさが約4kbの都合のよい断片にサブクローニングし、次いで各 4kb断片をRsaIのような”頻繁カッター”である制限酵素で切断して、大 きさが500bpからlkbまでの範囲のより小さい断片にする。全部で50プ ローブを試験した。各小断片を放射性標識して以下のものからのDNAのサザン プロットのプローブに用いた:ヒト雄および雌;マウス雄および雌:ウシ雄およ び雌;ならびにヒトXまたはヒトY染色体を含むヒト−ハムスタ一体細胞ハイブ リッド。方法は図4と関連して述べるが、オートラジオグラフィーは一夜であっ た。In order to find TDF within this 35 kb DNA, we adopted the following method. . The DNA was subcloned into convenient fragments of approximately 4 kb in size and then each The 4kb fragment was cut with a “frequent cutter” restriction enzyme such as RsaI to create a large Cut into smaller fragments ranging in size from 500 bp to lkb. 50 pages in total The robe was tested. Radiolabeling each small fragment and Southern analysis of DNA from: Used to probe plots: human males and females; mouse males and females; bovine males and females. and a human-hamster unitary cell hive containing a human X or human Y chromosome; Lid. The method is described in conjunction with Figure 4, but autoradiography can be performed overnight. Ta.

図5は♂(雄セルライン、PGF) (Goodfellow、 P、J、 e t al、。Figure 5 shows male (male cell line, PGF) (Goodfellow, P, J, e tal,.

Ann、 Hum、 Genet、 53:15−22.1989 ) ; 4  Y (49XYYYYセルライン、Ox e n) (Bishop、 C, E、 et al、、 Nature 303:831−832.1983)  ;♀(雌セルライン、WT49) (DeKretser、 T。Ann, Hum, Genet, 53:15-22.1989); 4 Y (49XYYYY cell line, Ox e n) (Bishop, C, E, et al., Nature 303:831-832.1983) ;♀ (Female cell line, WT49) (DeKretser, T.

A、et al、、Eur、J、Immunol、、12:600−606.  1982 ) ; 4 X (4s xxxxセルライン、GM 1416 B ) (Coriell In5titutefor Medical Re5e arch Camden、 N、J、) ; H(ハムスター親セルライン、W 3 GH) (Westerveld、 A、 et al、、 Nature  New Biol、。A, et al., Eur, J. Immunol, 12:600-606.  1982); 4X (4s xxxx cell line, GM 1416B ) (Coriell In5titutefor Medical Re5e arch Camden, N, J,); H (hamster parent cell line, W 3GH) (Westerveld, A, et al, Nature New Biol.

234+20−24.1971) ; X (ヒトX染色体を含むハムスター− ヒトハイブリッドセルライン、CL 2 D) (Westerfeld et  al、、前出):Y(ヒトY染色体を含むハムスター−ヒトハイブリッドセル ライン、853) (Burk、 R,D、、 Ma、P、 and Sm1t h、K、D、、 M。234+20-24.1971); Human hybrid cell line, CL2D) (Westerfeld et al. al,, supra): Y (hamster-human hybrid cell containing the human Y chromosome line, 853) (Burk, R, D,, Ma, P, and Sm1t h, K, D,, M.

1、 Ce1l Biol、、 5:576−581.1985)のサザンプロ ットを示し、ここでフィルターはpY53.3のHincII断片(0,9kb )とハイブリダイズし、この断片は♂、4YおよびYにおける2゜IkbのHi ndlI[断片を検出し、バンドの強度は存在するY染色体のコピー数を反映す る。1, Ce1l Biol, 5:576-581.1985) Southern Pro. The filter shows a HincII fragment of pY53.3 (0.9 kb ), and this fragment hybridizes with 2°Ikb Hi in male, 4Y, and Y. ndlI [fragment detected, the intensity of the band reflects the number of copies of the Y chromosome present. Ru.

反復配列の寄与を抑制するために、全てのプローブを全ヒトDNAとプレハイブ リダイズさせるか、あるいはさせずに試験した(Sealy et al、、前 出)。この後者の予防措置にもかかわらず、試験したプローブの大半はヒトゲノ ム中の特異な配列を検出することができなかったが、ゲノム全体に分布する反復 要素と反応した。これらの反復プローブはしばしばウシゲノム中の反復を検出し た。All probes were prehybridized with total human DNA to suppress the contribution of repetitive sequences. tested with or without redization (Sealy et al., supra). out). Despite this latter precaution, the majority of probes tested were Although we were unable to detect any unique sequences in the genome, we were unable to detect any unique sequences in the genome, but Reacted with the elements. These repeat probes often detect repeats in the bovine genome. Ta.

ヒトDNAにおける単一コピーY特異的バンドを検出する以下の7つのプローブ が発見された(図2参照): pYNB (0,7kb)、pY53.3 (2 ,Ikb)、pY53.Iα(0,8kb)、pY53.lβ(0,8kb)、 pY53.lγ(1゜3kb)、pY53.2 (0,9kb)よびpY4.1 β(0゜2kb)。しかしながら、上記7つのプローブのうち、pY53.3だ けがマウスおよびウシゲノム中のY特異的バンドと反応した。The following seven probes detect single copy Y-specific bands in human DNA. were discovered (see Figure 2): pYNB (0.7 kb), pY53.3 (2 , Ikb), pY53. Iα (0.8 kb), pY53. lβ (0,8kb), pY53. lγ (1°3kb), pY53.2 (0.9kb) and pY4.1 β (0°2 kb). However, among the seven probes mentioned above, pY53.3 It reacted with Y-specific bands in injured mouse and bovine genomes.

図9はpY53.3 (2,1kb)サブクローンを示し、矢印の領域はオーブ ンリーディングフレーム(ORF)であり、黒く塗り潰したボックスは80アミ ノ酸の保存モチーフによって保存される領域であり、これはS、pombeのM cタンパク質と、HMGlおよびHMG2と関連するいくつかの非ヒストンタン パク質との相同性を示す。数字は塩基対の番号を表し、HtnclI部位はプロ ーブとして用いられた0、9kbのサブクローンを規定する。Figure 9 shows the pY53.3 (2,1kb) subclone, and the arrowed region is an orb. The black box is the 80 ami reading frame (ORF). This is a region that is conserved by the conserved motif of amino acid, S, M of pombe. c protein and several non-histone proteins associated with HMGl and HMG2. Shows homology with protein. The numbers represent base pair numbers, and the HtnclI site is A 0.9 kb subclone was used as a probe.

pY53.3の0.9kb HincIIサブクローンはヒト、マウスおよびウ シゲノムDNAのY特異的断片と最も強くハイブリダイズし、したがってこのサ ブクローンを次の実験のプローブとして用いた。The 0.9 kb HincII subclone of pY53.3 is human, mouse and horse. hybridizes most strongly with the Y-specific fragment of the sigenomic DNA, and therefore The clone was used as a probe in the next experiment.

pY53.3の保存性 pY53.3の0.9kb HincIIサブクローンとハイブリダイズした真 獣下綱補乳動物の雄および雌からのDNAを含むアークプロット(Ark bl ot)を以下のようにして調製したニゲツムDNA (I Oμg)をHtnd l[Iで消化し、0.8%アガロースゲルで分離し、Hybond N+(Am ersham)に移し、0.4M NaOH中で固定した。pY53.3を32 ′Pで標識し、5xSSPE、5xDenhardt溶液、0゜5% SDS、 10% 硫酸デキストラン、200μg/ml変性サケ***DNAからなるバッ ファー中のフィルターに加え、そして65℃で16時間ハイブリダイズした。フ ィルターを1xSSC,0,2% SDS中、65℃で洗浄し、2日間オートラ ジオグラフィーに付した。結果を図4に示す。プローブは以下の動物における維 持異的断片を検出する:ヒト(2,1kb)、チンパンジー(−18kb)、ウ サギ(4,2kb)、ブタ(−6゜6kb)、ウマ(−10kb)、ウシ(−1 ,8kb)およびトラ(−6,6kb)。Conservation of pY53.3 True hybridized with the 0.9 kb HincII subclone of pY53.3 Arkplot containing DNA from male and female subtherian mammals. ot) prepared as follows, Htndum DNA (I Oμg) Hybond N+ (Am ersham) and fixed in 0.4M NaOH. pY53.3 to 32 'P labeled, 5x SSPE, 5x Denhardt solution, 0°5% SDS, A bag consisting of 10% dextran sulfate and 200 μg/ml denatured salmon sperm DNA. Added to filter in fur and hybridized for 16 hours at 65°C. centre The filters were washed in 1x SSC, 0.2% SDS at 65°C and left in an autotrailer for 2 days. Attached to geography. The results are shown in Figure 4. The probe can be used to improve maintenance in the following animals: Detect unique fragments: human (2.1kb), chimpanzee (-18kb), horse Heron (4,2kb), pig (-6°6kb), horse (-10kb), cow (-1 , 8kb) and Tora (-6,6kb).

pY53.3のサブクローンによって検出される配列は保存されており、哺乳動 物の広範囲のスペクトルにおいて維持異的である。低緊縮条件では、雄と雌で共 通に見いだされる断片が他にもあり、これはpY53.3に関連するX染色体ま たは常染色体配列の存在を示唆する。しかしながら、これらの断片はヒトX染色 体を唯一のヒト由来物として保持するヒト−げっし類体細胞ハイブリッド中に検 出されなかった(図5)。The sequences detected by subclones of pY53.3 are conserved and mammalian. Maintaining heterogeneity over a wide spectrum of objects. Under low stringency conditions, males and females share There are other commonly found fragments that are associated with the X chromosome or pY53.3. or the presence of an autosomal sequence. However, these fragments were stained with human detected in a human-rodent somatic cell hybrid that retains the body as a uniquely human source. (Figure 5).

異なる哺乳動物種のY染色体の間で保存されている配列を見いだすことはまれで あり、知られている唯一の例外はZFYである(Page et al、、前出 )。この結果は真獣下綱哺乳動物のY染色体上にある機能的配列と反応するpY 53.3と一致する。It is rare to find sequences that are conserved between the Y chromosomes of different mammalian species. The only known exception is ZFY (Page et al., supra). ). This result shows that pY reacts with a functional sequence on the Y chromosome of eutherian mammals. 53.3.

pY53.3およびその他のY特異配列の配列分析pY53.3の配列はプライ マー歩行によって決定され、図6の1行目に示しである。Sequence analysis of pY53.3 and other Y-specific sequences The sequence of pY53.3 was It is determined by Mar walking and is shown in the first line of FIG.

プラスミドをpUC18ベクター(NEB)中にサブクローニングし、合成オリ ゴヌクレオチドプライマーとシークエナーゼ(USB)を用いて、ジデオキシタ ーミネーション法によって2本鎖DNAとして配列決定した(Sanger、  F、、 N1cklen、 S、 andCoulson、A、R,、Proc 、Natl、Acad、 Scj、 USA、 74二5463−5467゜1 977 )。ヌクレオチド配列をEMBL DNAデータベースと比較した。E MBL DNA配列データベースの検索では、pY53.3と関連するいかなる 配列をも見いだすことができながった。しかしながら、pY53.3 (2,1 kb)配列を調べてみると、動源体から偽書染色体境界の方へと、異なるフレー ム5′→3゛にオーバーラツプする2つの長いオーブンリーディングフレームが 明らかとなった。これらのオープンリーディングフレー〉 ムの概念的翻訳を用 いて、同様の検索アルゴリズムによってPIRタンパク質データベースをスクリ ーニングした(Smith、 T、F。The plasmid was subcloned into the pUC18 vector (NEB) and the synthetic origin dideoxyta using oligonucleotide primers and sequencease (USB). The sequence was determined as double-stranded DNA by the chromatography method (Sanger, F., N1cklen, S. and Coulson, A. R., Proc. , Natl, Acad, Scj, USA, 7425463-5467゜1 977). Nucleotide sequences were compared to the EMBL DNA database. E A search of the MBL DNA sequence database revealed that any related to pY53.3 I couldn't even find the sequence. However, pY53.3 (2,1 kb) Examination of the sequence reveals that different frames are observed from the centrosome toward the pseudochromosomal boundary. There are two long oven reading frames that overlap from 5' to 3'. It became clear. Using conceptual translations of these open reading frames The PIR protein database was screened using a similar search algorithm. (Smith, T.F.

and Waterman、 M、S、、 J、 Mo1. Biol、、 1 47:195−197.1981: Ca1lins、 J、F、、 Coul son、 A、F、W、 and Lyall、 A、、 CABIO5,4: 87−71゜1988)。第2のオープンリーディングフレームは相同のウサギ Y染色体特異配列と共通である120アミノ酸の領域をコードし、これは***酵 母シゾサツカロミセス/ボンベのmat3−M遺伝子座にある配列によってコー ドされるMCタンパク質と関連することが分かった。(Kelly、 M、 e t al、、 EMBOJ、、 7:1537−1547゜1988)。80ア ミノ酸の領域にわたって、2つのタンパク質は同じであるか、あるいは保存性の 変更を表す47残基を共有していた(図7、上の行および真ん中の行参照)。and Waterman, M.S., J., Mo1. Biol,, 1 47:195-197.1981: Calins, J. F., Coul son, A, F, W, and Lyall, A, CABIO5,4: 87-71゜1988). The second open reading frame is the homologous rabbit It encodes a 120 amino acid region that is common to the Y chromosome-specific sequence, and this Codified by sequences at the mat3-M locus of the mother Schizosatucharomyces/Bombe. It was found that this protein is associated with the MC protein that is encoded. (Kelly, M, e tal, EMBOJ, 7:1537-1547゜1988). 80a Across the amino acid region, the two proteins are either identical or conserved. They shared 47 residues representing changes (see Figure 7, top and middle rows).

pY53.3における80残基の保存モチーフもまた、核の非ヒストンタンパク 質であるHMGlおよび8MG2に見られるドメインとの相同性を示した。ハイ モビリティ−グループ(Hi gh Mobility Group:HMG) タンパク質1および2は染色体の構造と遺伝子活性においである役割を果たして いると考えられ、一部はA+Tに富む1本鎖配列への増強されたDNA結合を示 す(Jantzen、 H,M、 et al、、 Nature 344:8 30−836゜1990)。HMGIおよび8MG2は転写に活性なりロマチン (染色質)の領域と関連することが知られている。HMGlおよび8MG2中に は、サツカロミセス・セレビシェの非ヒストン染色体タンパク質NHP 6 ( Kolodrubetz、 D、 & Burgum、 A、、 J、 Bio l。The 80-residue conserved motif in pY53.3 is also associated with nuclear non-histone proteins. It showed homology with the domains found in HMGl and 8MG2. Yes Mobility Group (High Mobility Group: HMG) Proteins 1 and 2 play a role in chromosome structure and gene activity. some show enhanced DNA binding to A+T-rich single-stranded sequences. (Jantzen, H, M, et al, Nature 344:8 30-836°1990). HMGI and 8MG2 are transcriptionally active and lomatin It is known to be associated with areas of (chromatin). In HMGl and 8MG2 is the non-histone chromosomal protein NHP 6 of Satucharomyces cerevisiae ( Kolodrubetz, D. & Burgum, A., J. Bio l.

CHem、、 265:3234−3239.1990) 、酵母AR3結合タ ンパク質であるABF2、およびヒト核転写因子であるhUBF (ヒト上流結 合因子:human upstream binding fa c t o  r ) (Jantzen、前出)を含むいくっがのタンパク質中に既に見いだ されていたモチーフであるHMGボックスがある。CHem, 265:3234-3239.1990), yeast AR3 binding protein ABF2, a protein, and hUBF, a human nuclear transcription factor (human upstream binding Combined factor: human upstream binding fa c t o r) (Jantzen, supra). There is an HMG box that was a motif.

hUBF産物は配列特異的DNA領域と相互作用するRNAポリメラーゼ1転写 因子である。このモチーフはDNA結合性ドメインの新しいクラスを代表するも のであるかも知れない(Jantzen。hUBF products interact with sequence-specific DNA regions of RNA polymerase 1 transcription It is a factor. This motif represents a new class of DNA-binding domains. (Jantzen.

前出)。保存された結合モチーフは、初期HMG一様非特異的DNA結合構造か ら多分始まる大きな属の配列を代表するものであると思われる。(cited above). Conserved binding motifs represent the initial HMG-like uniform non-specific DNA-binding structure It is thought that this represents the sequence of a large genus that probably begins with .

図10はpY53.3 (ヒト)の保存された8oアミノ酸(1文字表記で示す )を、S、pombeのMCタンパク質(Mc)、ヒト上流結合因子(hUBF )、S、cerevisiaeがらの非ヒストン染色体タンパク質(NHP6) およびハイモビリティ−グループタンパク質1 (HMGI)と比較して示す。Figure 10 shows the conserved 8o amino acids (indicated by one letter) of pY53.3 (human). ), S, pombe MC protein (Mc), human upstream binding factor (hUBF ), non-histone chromosomal protein (NHP6) from S. cerevisiae and High Mobility Group Protein 1 (HMGI).

ボックスで囲んだ領域は同じアミノ酸であり、陰影をつけた領域はヒトpY53 .3配列に対する保存的アミノ酸変更を示す。The boxed region is the same amino acid, and the shaded region is human pY53. .. 3 shows conservative amino acid changes to the sequence.

Me関連のオーブンリーディングフレームの3゛末端において、pys3.a配 列は停止コドンに至る前に68アミノ酸続く。At the 3' end of the Me-related open reading frame, pys3. a arrangement The string continues for 68 amino acids before reaching the stop codon.

この領域のDNA配列にはスプライス供与部位となりうるちのが全く見られない が、停止コドンの133塩基対下流にポリアデニル化シグナルと推定されるもの が存在する。5′方向には、S。No potential splice donor sites are found in the DNA sequence of this region. However, there is a presumed polyadenylation signal 133 base pairs downstream of the stop codon. exists. In the 5' direction, S.

pombe MCタンパク質とpY53.3 Mc関連配列との間の相同性が崩 れる地点において、pY53,3 DNA配列中に共通のスプライス受容シグナ ルとなりうるちのが存在する。オーブンリーディングフレームは5°方向にさら に75アミノ酸続き、この領域内にpY53.3中の2つの出発コドンとなりう るものが見いだされる。The homology between the pombe MC protein and pY53.3 Mc-related sequences is disrupted. A common splice acceptor signal is found in the pY53,3 DNA sequence at the point where There are some things that can become true. The oven reading frame should be aligned in a 5° direction. followed by 75 amino acids, and within this region are the two potential start codons in pY53.3. You can find what you want.

pY53.3中の配列モチーフの保存性および機能的重要性を試験するために、 相同なY特異的ウサギ配列をクローン化して配列決定した。図6はpY53.3  (ヒト)(上の行)およびウサギY特異的相同配列(下の行)のヌクレオチド 配列を示す。縦の線は対になる塩基を示し、小文字は塩基の相違を示す。S、p 。To test the conservation and functional significance of sequence motifs in pY53.3, A homologous Y-specific rabbit sequence was cloned and sequenced. Figure 6 shows pY53.3 (human) (top row) and rabbit Y-specific homologous sequence (bottom row) nucleotides Indicates an array. Vertical lines indicate paired bases, and lowercase letters indicate base differences. S,p .

mbeのMe領領域の相同性をボックスで囲んだ。Homology of the Me region of mbe is boxed.

図7は、pY53.3 (ヒト)(真ん中の行)のアミノ酸配列を、ウサギY特 異的相同体(下の行)およびS、pombeのMCタンパク質(上の行)と比較 したものである。印を付けたボックスで囲んであるのは同じアミノ酸を表し、印 を付けていないボックスで囲んだのは保存的アミノ酸変更を示す。アミノ酸配列 の比較はPIRタンパク質データベースに基づいて行った。ウサギ配列は80ア ミノ酸のうち、45アミノ酸をS、pombe MCタンパク質と共有していた 。保存モチーフ内では、ヒトとウサギY特異的配列は、80アミノ酸のうち64 を共有しく80%)、さらに8アミノ酸は保存的変更を示していた(全体で90 %の類似性)(図1)。モチーフ以外では、ヒトとウサギは54%の同一性を示 したのみである。この非常に高度な相同性は、pY53、3が遺伝子のコーディ ング配列であることを強く示唆している。Figure 7 shows the amino acid sequence of pY53.3 (human) (middle row), rabbit Y-specific Comparison with heterologous homologues (bottom row) and the MC protein of S. pombe (top row) This is what I did. The marked boxes represent the same amino acids; Boxes without a mark indicate conservative amino acid changes. amino acid sequence The comparison was made based on the PIR protein database. Rabbit array is 80 a Among amino acids, 45 amino acids were shared with S, pombe MC protein. . Within the conserved motif, the human and rabbit Y-specific sequences contain 64 out of 80 amino acids. (80% shared), and an additional 8 amino acids showed conservative changes (90% in total). % similarity) (Figure 1). Other than the motif, humans and rabbits show 54% identity. I just did it. This very high degree of homology indicates that pY53,3 is the gene coder. This strongly suggests that it is a matching sequence.

Me−8,pombeの相同性が失われる地点の5゛および3゛側双方において も、ヒトpY53.3とウサギアミノ酸配列との間には部分的相同性がある(図 6)。Me-8, on both the 5゛ and 3゜ sides of the point where the homology of pombe is lost. There is also partial homology between human pY53.3 and rabbit amino acid sequences (Fig. 6).

最初の検索で見いだされたその他のY特有のプローブも配列決定した。pNBお よびpY53.2のどちらのプローブもオーブンリーディングフレームの可能性 を示さず、またEMBLまたはPIRタンパク質データベースにある配列とも関 連しなかった。Other Y-specific probes found in the initial search were also sequenced. pNB Both probes, pY53.2 and pY53.2, are likely open reading frames. is not related to sequences in the EMBL or PIR protein databases. It didn't continue.

プローブpY4.1βは、反復配列によく見られるレトロウィルス逆転写酵素と 関連するオーブンリーディングフレームを含む、より大きな1.2kbのRsa l断片の一部である。プローブpY53.1はいくつかのオープンリーディング フレームを含む5.6kbの領域を包含するが、これらはいずれもEMBL配列 データベースまたはPIRタンパク質データベースに存在する配列と関連するタ ンパク質をコードするとは予測されなかった。可能性のあるコーディング配列を 探すために、Y染色体のうち全部で10.5kbを配列決定した。pY53.3 の配列はEMBLに寄託しである。Probe pY4.1β is a retroviral reverse transcriptase commonly found in repetitive sequences. The larger 1.2kb Rsa containing the associated open reading frame This is part of the l fragment. Probe pY53.1 has several open readings It encompasses a 5.6kb region including the frame, but both of these are EMBL sequences. database or sequences and associated tags present in the PIR protein database. It was not predicted to encode a protein. Possible coding sequences To find out, a total of 10.5 kb of the Y chromosome was sequenced. pY53.3 The sequence has been deposited with EMBL.

組織分布と発現 ポリ(A”)RNAヒト組織[卵巣、成人精巣、肺(雄)および腎臓(雄)]で 調製したノーザンプロットを、プローブpY53.3の0.9kbのHincI I断片とハイブリダイズした(図8)。Tissue distribution and expression Poly(A”) RNA in human tissues [ovary, adult testis, lung (male) and kidney (male)] The prepared Northern blot was plotted using 0.9 kb HincI of probe pY53.3. It hybridized with the I fragment (Fig. 8).

各組織からのRNAを調製しくGoodfellow、 P、J、 et al 、、 Ann、 Hum、 Genet、、 53:15−22.1989)  、po l VATr a c を単離システム(Promega)によってポ リ(A”)mRNAを選択した。Goodfellow, P. J., et al. to prepare RNA from each tissue. , Ann, Hum, Genet, 53:15-22.1989) , pol VATr ac by an isolation system (Promega). li (A”) mRNA was selected.

ポリ(A+)RNA (8μg)を2.2M ホルムアルデヒドを含む1% ア ガロースゲルで分離し、Hybond N (Amersham)に移し、UV 固定した後、pY53.3の32P標識した0、9kb Hincn断片とハイ ブリダイズした。ハイブリダイゼーシーsンは、2xSSC,5xDenhar dt溶液、200μg/ml変性サケ***DNA、6% ポリエチレングリコー ルおよび0.1% SDSからなるバッファー中、65℃で行った。フィルター を1xSSC,0,2% SDS、65℃で洗浄し、−70℃で6日間オートラ ジオグラフィーに付した。Poly(A+) RNA (8 μg) was added to 1% acetate containing 2.2M formaldehyde. Separate on a galose gel, transfer to Hybond N (Amersham), and UV After fixation, hybridization with 32P-labeled 0.9kb Hincn fragment of pY53.3 was performed. Breeded. Hybridization season is 2xSSC, 5xDenhar dt solution, 200 μg/ml denatured salmon sperm DNA, 6% polyethylene glycol The test was carried out at 65°C in a buffer consisting of 1% SDS and 0.1% SDS. filter Washed with 1x SSC, 0.2% SDS at 65°C, and autotransferred at -70°C for 6 days. Attached to geography.

フィルターをβアクチンで再検索する条件は上記と同じであるが、フィルターを 0.1xSSC,0,2% SDS、65℃で洗浄し、8日間オートラジオグラ フィーに付した。このプローブは成人精巣中の約1.1kbの断片を検出した。The conditions for re-searching the filter with β-actin are the same as above, but the filter is Washed in 0.1x SSC, 0.2% SDS at 65°C and autoradiographed for 8 days. Attached to fee. This probe detected an approximately 1.1 kb fragment in adult testis.

卵巣、肺(雄)、腎臓(雄)、また雄および雌のリンパ芽球セルラインでは何の バンドも検出されなかった。次の3つのリンパ芽球セルライン:(49XYYY Yセルライン、Ox e n) (Bishop et al、、前出);(4 6XYセルライン、PGF) (Goodfellow、 P、J、 et a t、。ovaries, lungs (male), kidneys (male), and male and female lymphoblastoid cell lines. No bands were detected. The following three lymphoblastoid cell lines: (49XYYY Y cell line, Ox e n) (Bishop et al, supra); (4 6XY cell line, PGF) (Goodfellow, P, J, et a T.

Ann、 Hum、 Genet、、 53:15−22.1989) ; ( 46XXセルライン、WT 49 ) (DeKretser et al、、 前出)からもポリ(A”) RNAを調製し、上記のように検索した。このプロ ーブは成人精巣中に約1.1kbの転写物を検出したが、その他のどの組織にも 検出しなかった。βアクチンでフィルターを再検索したところ、サンプル中にポ リ(AつRNAの存在を確認した(図8)。この結果は精巣特異的転写物がpY 53.3Y特特異的列によってコードされることと一致する。Ann, Hum, Genet, 53:15-22.1989); 46XX cell line, WT 49) (DeKretser et al, Poly(A”) RNA was also prepared from (previously mentioned) and searched as above. detected a transcript of approximately 1.1 kb in adult testis, but not in any other tissue. Not detected. When I searched the filter again for β-actin, I found that there was no point in the sample. We confirmed the presence of RNA (Fig. 8). This result indicates that the testis-specific transcript is pY 53.3Y is consistent with being encoded by the specific sequence.

さらに、成人精巣ポリ(A+)RNAからの3’ RACE (cDNA末端の 急速増幅:Rapid Amplificati。Furthermore, 3' RACE from adult testis poly(A+) RNA (cDNA end Rapid amplification: Rapid Amplificati.

n of cDNA Ends) PCR(Frohman、 M、A、、 D ush。n of cDNA Ends) PCR (Frohman, M, A,, D ush.

M、に、 and Martin、 G、R,、Proc、 Natl、 Ac ad、 Sci、 USA、 85:8998−9002.1988)は、ポリ アデニル化シグナルとなりうるちのから15塩基下流にポリA域の存在を示して おり、さらにこれがY特異的転写物の3゛末端であることを示唆している。M, Ni, and Martin, G, R,, Proc, Natl, Ac ad, Sci, USA, 85:8998-9002.1988) This shows the existence of a polyA region 15 bases downstream from the base that can serve as an adenylation signal. This further suggests that this is the 3' end of the Y-specific transcript.

考察 これらの実験によって、その中にTDFが存在しているに違いない偽書染色体境 界のすぐ近傍にあるY特異的配列の35kb領域を規定した。Y染色体のこの3 5kbのサザンプロット分析をさらに行うことによって、広範囲の真獣下綱補乳 動物に見られる保存性Y特異的配列を検出するY特有のプローブであるpY53 .3を明らかにした。以下の実施例2では、雄の性を決定することで知られるマ ウスY染色体の最も小さい部分であるSxr’ (McLaren、 A、 e t al、、 Nature 312:552−555.1984)中に等価な マウス配列が存在し、雄の性決定機能を喪失した突然変異Y染色体からこれが欠 失されていることを示す。真獣下綱哺乳動物のY染色体の間にpY53.3関連 配列が保存されていることは、これらの配列が機能的役割を果たしていることを 示唆している。ヒトおよびマウスのY染色体上におけるpY53.3関連配列の 位置は雄の性決定における役割と一致している。Consideration These experiments revealed pseudochromosomal boundaries within which TDF must exist. We defined a 35 kb region of Y-specific sequences in the immediate vicinity of the field. These 3 of the Y chromosome Further Southern blot analysis of 5kb revealed that a wide range of eutherian supplements pY53, a Y-specific probe that detects conserved Y-specific sequences found in animals .. 3 was revealed. In Example 2 below, we will discuss Sxr', the smallest part of the mouse Y chromosome (McLaren, A, e t al, Nature 312:552-555.1984). The mouse sequence exists and is missing from a mutant Y chromosome that has lost the male sex-determining function. indicates that it has been lost. pY53.3 association between Y chromosomes in eutherian mammals The conservation of sequences indicates that these sequences play a functional role. Suggests. pY53.3 related sequences on human and mouse Y chromosomes The location is consistent with its role in male sex determination.

pY53.3のヌクレオチド配列は2つのオープンリーディングフレームを含ん でおり、そのうちの第2のものは翻訳されると、酵母S、pombeの接合型遺 伝子座のMcタンパク質と関連する。Meタンパク質は181アミノ酸の長さで あるが、ヒト配列の相同性はこのタンパク質の最後の80アミノ酸にわたるだけ である。同様に、ウサギおよびマウスのY染色体に位置する配列は、マウス常染 色体のcDNA配列と同様、この領域にわたってMeと相同である(実施例2) 。この驚くべき相同は本明細書中でmt−ボックス(mating type  box)と呼ばれる保存されたタンパク質モチーフを表すらしい。The nucleotide sequence of pY53.3 contains two open reading frames. The second of these, when translated, is a mating type gene of the yeast S, pombe. Associated with the Mc protein at the gene locus. The Me protein is 181 amino acids long. However, the human sequence homology only spans the last 80 amino acids of this protein. It is. Similarly, sequences located on the Y chromosome of rabbits and mice are Homologous to Me over this region, as is the cDNA sequence of the chromoplast (Example 2) . This surprising homology is herein referred to as mt-box (mating type It seems to represent a conserved protein motif called ``box''.

以後の議論においては、pY53.3と同定されたヒトのY染色体に位置する遺 伝子をSRY (Sex−de t e rmi n i ng Region  of the Y−chromosomeからの遺伝子)と呼び、等価なマウ ス遺伝子をSryと呼ぶ(以前には、mat ing type box Y  (MTYおよびMty)という用語が用いられていた)。In the following discussion, we will focus on the gene located on the human Y chromosome, identified as pY53.3. SRY (Sex-de t e rmi i ng region of the Y-chromosome), and the equivalent mouse This gene is called Sry (previously known as mating type box Y). (The terms MTY and Mty were used).

***酵母の接合型遺伝子座mat−1には2つの交互対立遺伝子MとPがある。The fission yeast mating type locus mat-1 has two alternating alleles, M and P.

これらの対立遺伝子は、接合型の切り換えの間に、ドナー遺伝子座mat3−M またはmat2−Pのいずれかからmat−1遺伝子座へと運ばれる。いずれの 遺伝子座も2つの輸送可能な遺伝子(Pc、PiおよびMc、Mi)を含み、こ れら4つの遺伝子はいずれも配列中でお互いに関連していない。These alleles are transferred to the donor locus mat3-M during mating type switching. or mat2-P to the mat-1 locus. either The locus also contains two transportable genes (Pc, Pi and Mc, Mi), which None of these four genes are related to each other in sequence.

4つの遺伝子の正確な機能は分かっていないが、接合にはMcおよびPcが必要 であり、減数***受容能には4つの遺伝千金てが必要である(KeHy et  al、、前出)。出芽酵母との類似性から、mat−1遺伝子座にある遺伝子は 転写因子として機能することが提案された。この提案はPi中の分岐したホメオ ボックスドメインの発見によって支持されてきた(Kelly et al、、 前出)。MCもまた転写因子であり、かつmt水ボツクスDNA結合ドメインで あると推測することは魅力的である。しかしながら、この推測を支持する唯一の 構造的証拠はMcとmt水ボツクス両方における高いArg/Lys含量である 。同様の高いArg/Ly5含量がSRY関連遺伝子のmt水ボツクスも見られ る。The exact functions of the four genes are unknown, but Mc and Pc are required for mating and four genetic components are required for meiotic competence (KeHy et al. al., supra). Due to its similarity to Saccharomyces cerevisiae, the gene located at the mat-1 locus is It was proposed to function as a transcription factor. This proposal is based on the branched homeostasis in Pi. This has been supported by the discovery of box domains (Kelly et al., (cited above). MC is also a transcription factor and has an mt water box DNA binding domain. It is tempting to speculate that there is. However, the only Structural evidence is high Arg/Lys content in both Mc and mt water boxes. . Similar high Arg/Ly5 content was also observed in the mt water box of SRY-related genes. Ru.

Mcが接合および減数***の両方に二重の機能をもっており、またSRYの転写 物が成人精巣に見られるのに、マウスではSryが雄生殖隆線と成体精巣で発現 するということは、興味をそそることであるが、おそらくは一致することなので あろう。Mc has dual functions in both conjugation and meiosis, and also plays a role in the transcription of SRY. In mice, Sry is expressed in the male genital ridge and adult testis. To do so is intriguing, but perhaps congruent. Probably.

3° RACE PCRからのcDNA中に3′停止コドンとポリA域が存在す ることは、pY53.3中に存在するオープンリーディングフレームがSRYの 最後のエキソンに対応することを示唆している。SRYのmt水ボツクス列の5 ′末端には、スプライス受容部位となりうるちのが存在するが、ウサギとヒトゲ ノム配列の間の相同がこの部位を通り過ぎるので、これはイントロン/エキラン 境界を表すものではないかも知れない。この疑問はSRY遺伝子の転写物を単離 して配列決定することによって解決されるであろう。3° RACE There is a 3' stop codon and polyA region in the cDNA from PCR. This means that the open reading frame present in pY53.3 is similar to that of SRY. It is suggested that it corresponds to the last exon. SRY mt water box row 5 There is a splice at the ′ end that can serve as a splice acceptor site, but in rabbits and humans This is an intron/exlan, as the homology between the nom sequences passes through this site. It may not represent a boundary. This question was answered by isolating the transcript of the SRY gene. This will be resolved by sequencing.

偽書染色体境界のすぐ近傍にある35kbのY特異的配列は、反復配列に富んで おり、これが分析を妨げてきた。pY53.3に存在するオーブンリーディング フレームが検出することのできた唯一の明確に保存された配列である。The 35 kb Y-specific sequence immediately adjacent to the pseudochromosomal boundary is rich in repetitive sequences. This has hindered analysis. Oven reading present on pY53.3 Frame is the only clearly conserved sequence that could be detected.

ヒトにおけるpY53.3に対応するマウスY染色体からの配列のクローニング について記載する。Cloning of sequences from the mouse Y chromosome that correspond to pY53.3 in humans Describe about.

マウスの遺伝子はヒトの遺伝子に見られるものと相同のオーブン・リーディング ・フレームを含む。これらの遺伝子の予測されたタンパク質産物は、ヒト上流結 合因子(h U B F ) [Janzen、前掲コおよび***酵母シゾサツ カロミセス・ボンベ(Schizosaccharomyces pombe) の接合型遺伝子の1種の産物であるMcタンパク質[Kelly et al、 、前掲]を含めて、数種の既知のまたは推定上のDNA結合タンパク質と相同の 領域により特徴づけられるドメインを含む。マウスにおいて8. 5d、p、c 、に発現される、Y染色体に連鎖していない4つの別の遺伝子がこのタンパク質 ドメイン内でのそれらの密接な相同により見いだされた。遺伝子地図は、マウス Y染色体の性決定領域内にY特異的配列を位置づける。さらに、この遺伝子の発 現の発生学的時期および組織はSryについて予測されたものと一致する。Mouse genes are oven-reading homologous to those found in human genes -Includes frames. The predicted protein products of these genes are Synthesis factor (h U B F) [Janzen, supra and fission yeast Schizosatu Schizosaccharomyces pombe The Mc protein, which is a product of one type of mating type gene [Kelly et al. , supra], homologous to several known or putative DNA-binding proteins, including Contains domains characterized by regions. 8 in mice. 5d, p, c Four other genes not linked to the Y chromosome, expressed in Found due to their close homology within the domain. genetic map mouse Locates the Y-specific sequence within the sex-determining region of the Y chromosome. Furthermore, the expression of this gene The current embryological timing and organization match that predicted for Sry.

サザン分析 性転換変異SxrはマウスでのSryの位置を定めるのに役立った。Sxrは多 分長腕の遠位端に位置する偽書染色体領域へのY染色体の小さい短腕の転座によ り生じたものである[Cattanach、 B、M、、 Po1lard、  C,E、 & Hawkes、 S、G、、 Cytogenetics、 1 0.318−337 (1971)、 Evans、 E、P、、 Burte nshaw、 M、D、 & Cattanach。southern analysis The sex-reversing mutation Sxr served to localize Sry in mice. Sxr is many Translocation of the small short arm of the Y chromosome to a pseudochromosomal region located at the distal end of the long arm [Cattanach, B. M., Pollard, C, E, & Hawkes, S, G, Cytogenetics, 1 0.318-337 (1971), Evans, E.P., Burte nshaw, M. D. & Cattanach.

B、M、、 Nature、 300.443−445 (1982)、 Mc Laren、 A、 et al、、 Pr。B, M., Nature, 300.443-445 (1982), Mc Laren, A. et al., Pr.

c、 Natl、 Acad、 Sci、 U、S、A、、 85.6442− 6445 (1988)、 Roberts。c, Natl, Acad, Sci, U, S, A, 85.6442- 6445 (1988), Roberts.

C,et al、、 Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 U、S 、A、、 85.6646−6649(1988)]。雄の減数***中の偽書染 色体領域での無条件的乗りかえにより、このSxr断片はX染色体に転移され、 その結果得られたXX5xr子孫は雄である。Sryのほかに、2つの他の遺伝 子機能がSxrに、結果として短腕に認められる:すなわち、spyと呼ばれる ***形成に関与する遺伝子[5utcliffe、 M、J。C, et al, , Proc, Natl, Acad, Sci, U, S , A., 85.6646-6649 (1988)]. Pseudographia during male meiosis Due to unconditional transfer in the chromoplast region, this Sxr fragment is transferred to the X chromosome, The resulting XX5xr progeny are male. Besides Sry, two other genes A child function is found in Sxr and consequently in the short arm: i.e. called spy. Genes involved in spermatogenesis [5utcliffe, M, J.

& Burgoyne、 P、S、、 Development、 107.3 73−380 (1989)] 、およびH−Y副組織適合性抗原Hyaの発現 を制御する遺伝子[SimpSon、 E、 et al、、 Immunog enetics、 13.355−358 (1981)] OS Xr′はS ryを保持するSxrの変異型である(XXSxr’動物は雄である)が、Hy aおよびSpyを欠失している。従って、Sxr’はSryを含むことが知られ たマウスY染色体の最小部分である。& Burgoyne, P.S., Development, 107.3 73-380 (1989)], and expression of H-Y minor histocompatibility antigen Hya. Genes that control [SimpSon, E., et al., Immunog enetics, 13.355-358 (1981)] OS Xr' is S A mutant form of Sxr that retains ry (XXSxr' animals are male), but Hy a and Spy are deleted. Therefore, Sxr' is known to contain Sry. This is the smallest part of the mouse Y chromosome.

マウスY染色体の性決定領域に対する保存配列のマツピングXX5xr’雄(雄 性を付与するY染色体の最小部分を保持するマウス)、XY*雌(Sryに変異 を有するマウス)、および正txY雄およびXXXママウス由来するEcoRI 消化ゲノムDNAのサザンプロットは、次のように3つの異なるプローブに連続 的にハイブリダイズした; XY*雌マウマウスここで使用したXXおよびXYサンプルと同じ系統である、 系統129のY染色体を保有する。Sxr’はC57B6Jバツクグラウンドに 維持された。マウスクローン4゜2.2はEcoRrで消化した系統129の雄 牌臓DNAから構築されたサイズ選別ライブラリーより単離された。3.0−4 ゜0kb(7)サイズ範囲のDNAをGeneclean (Bfo 101.  Inc)上でアガロースゲルから回収し、ラムダZ a pI I (Str atagene)に連結し、Gigapack gold packaging  extract (Stratagene)を用いて製造者のプロトコールに よりパッケージングした。プラーク形成単位0.5 x 10’は、増幅せずに 、プローブとしてpY53.3由来の0.9−kb Hincn断片を使って、 以前に開示された手法(Maniatis)により直接スクリーニングした。ポ ジティブにハイブリダイズするラムダクローン4.2.2をプラーク精製し、挿 入物は製造者の記載の通りにラムダZaplIベクターからin vivo切除 することによりpBluescriptに回収した。380bpのBglII− Pstl断片をp4.2.2から単離し、pBluescriptにサブクロー ニングした(p422.04)、この断片はpY53.3に対するあらゆる相同 を含み、反復性でなかった。Mapping of conserved sequences to the sex-determining region of the mouse Y chromosome XX5xr' male (male Mice that retain the smallest portion of the Y chromosome that confers sex), XY* females (mutated to Sry) ), and EcoRI from positive txY male and XXX mam mice. Southern blots of digested genomic DNA are sequentially plotted on three different probes as follows: hybridized; XY* female mouse is the same strain as the XX and XY samples used here, It carries the Y chromosome of lineage 129. Sxr' is in C57B6J background maintained. Mouse clone 4°2.2 is a male of line 129 digested with EcoRr. It was isolated from a size-selected library constructed from spleen DNA. 3.0-4 Geneclean (Bfo 101. Lambda Z a pI I (Str Gigapack gold packaging extract (Stratagene) according to the manufacturer's protocol. Better packaging. Plaque-forming units 0.5 x 10' without amplification , using a 0.9-kb Hincn fragment derived from pY53.3 as a probe. Direct screening was performed by a previously disclosed procedure (Maniatis). Po Lambda clone 4.2.2 that hybridizes to the The vector was excised in vivo from the lambda ZaplI vector as described by the manufacturer. It was recovered into pBluescript by doing this. 380bp BglII- The Pstl fragment was isolated from p4.2.2 and subcloned into pBluescript. (p422.04), this fragment contains any homology to pY53.3. included and was not repeatable.

サザンプロットのために、制限DNAを0.7%アガロースで電気泳動にかけ、 0.5M水酸化ナトリウム、1.5M塩化ナトリウム中でHybond N ( Amersham)に移行させた。プローブをSIPで標識し、3xSSCバツ フアー、0.1%ビロリン酸ナトリウム、5 x Denhardt溶液、0. 1%ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)、9%デキストラン硫酸および50μg /ml変性ニシン精巣DNA中でフィルターに加え、65℃で16時間ハイブリ ダイズさせた。このフィルターをマウス特異的プローブについては0.1xSS C,0,1%SDS中で、ヒトプローブについては2xSSCSO,1%SDS 中で65℃で洗い、オートラジオグラフィーを1−3日間行い、その後実験の間 0.1%SD3 100℃中でストリッピングした。結果は図11に示してあり 、パネルaはZfy−1のジンクフィンガードメイン[Koopman et  all、前掲]を含む1.0−kb HindI[rゲノム断片による検索の結 果を示し、XY雄DNA中の4つのZfy関連遺伝子のそれぞれに対応するバン ドを示す。これらの遺伝子は全てXY雌ヒトラックも見られる。Zfy−1(Z fy−2ではない)はXX5Xr′ トラックにおいてSxr’に認められが、 正常XX雌にはこの遺伝子ファミリーのX染色体性および常染色体性メンバー( ZfaおよびZfx)が存在するだけである。For Southern blots, the restricted DNA was electrophoresed in 0.7% agarose. Hybond N (in 0.5M sodium hydroxide, 1.5M sodium chloride) Amersham). Label the probe with SIP and 3x SSC Fur, 0.1% sodium birophosphate, 5 x Denhardt solution, 0. 1% sodium dodecyl sulfate (SDS), 9% dextran sulfate and 50 μg /ml denatured herring testis DNA and hybridized for 16 hours at 65°C. I made soybeans. This filter is 0.1x SS for mouse-specific probes. C, 0.2xSSCSO, 1% SDS for the human probe. Autoradiography was carried out for 1-3 days at 65°C, then during the experiment. Stripping was carried out in 0.1% SD3 at 100°C. The results are shown in Figure 11. , panel a shows the zinc finger domain of Zfy-1 [Koopman et al. The results of a search using a 1.0-kb HindI[r genome fragment containing all, supra] The results show the bands corresponding to each of the four Zfy-related genes in the XY male DNA. Indicates the mode. All of these genes are also found in XY female tracks. Zfy-1 (Z fy-2) is recognized as Sxr' in the XX5Xr' track, but Normal XX females have X-chromosomal and autosomal members of this gene family ( Zfa and Zfx) are present.

パネルbにおいて、プローブはヒト性決定領域pY53.3〔実施例1参照〕に 特異な配列であり、XY雄およびXX5xr′雄マウス由来のDNAに存在する が、XX雌およびXY*雌マウマウス由来NAには存在しない3.5−kbバン ドに強くハイブリダイズする。弱くハイブリダイズする追加のバンドが全てのト ラックに存在し、かくしてY一連鎖ではあり得ない。In panel b, the probe is directed to the human sex-determining region pY53.3 [see Example 1]. A unique sequence, present in DNA from XY male and XX5xr' male mice However, the 3.5-kb band is absent in NA from XX female and XY* female mice. Hybridizes strongly with An additional band that hybridizes weakly exists in the rack and thus cannot be a Y-one chain.

パネルCにおいて、pY53.3に相同な配列を含むマウスY染色体誘導クロー ンp422.02を使用し、これは高緊縮条件下で3.5−kbのY一連鎖バン ドにのみハイブリダイズした。In panel C, a mouse Y chromosome-derived clone containing sequences homologous to pY53.3. p422.02, which is a 3.5-kb Y-single-linked protein under high stringency conditions. hybridized only to

数字はDNAのサイズマーカー(k b>を表す。Numbers represent DNA size markers (k b >).

XY*雄およびXXXママウス由来EcoRI消化DNAのサザンプロットでプ ローブとしてpY53.3またはそれから誘導された0、9kb HincII 断片を使用した場合、両性に存在する数本の弱いバンドに加えて、強くハイブリ ダイズする3、5kb雄−特異的バンドが検出された。同じ3.5kbバンドが XX5xr’雄由来のDNAにも存在していた(図11b)。Y染色体のSxr ’領域にある配列はほとんど知られていない。雄生殖細胞発生においてまだ確定 されていない役割を有するzfy−1[Nagamine、 C,M、 et  al、、 5cience、 243.80−83 (1989)、 Mard on、 G、 et al、、 5cience、 243.78−80 (1 989)] (図11a参照)を別にして、B km [Singh、 L、  Ph1llips、 C,& Jones K。Southern blot analysis of EcoRI-digested DNA from XY* male and XXX mama mice. pY53.3 or 0.9kb HincII derived from it as a lobe When using fragments, in addition to a few weak bands present in both sexes, strongly hybridized A 3.5 kb male-specific band in soybean was detected. The same 3.5kb band It was also present in DNA from XX5xr' males (Fig. 11b). Sxr of Y chromosome ’ sequences are largely unknown. Not yet established in male germ cell development zfy-1 [Nagamine, C, M, et. al., 5science, 243.80-83 (1989), Mard on, G, et al, 5science, 243.78-80 (1 989)] (see Figure 11a), B km [Singh, L, Ph1llips, C, & Jones K.

W、、 Ce1l、 36.111−120 (1984)]やS x l [ Roberts et al、、前掲]のような反復配列のみがこの領域に認め られる。従って、プローブpY53.3はマウスとヒトの両方において性を決定 すると判明したY染色体の最小断片中の新たな単一コピー配列を規定している。W, Ce1l, 36.111-120 (1984)] and Sxl [ Only repetitive sequences such as Roberts et al., supra] are found in this region. It will be done. Therefore, probe pY53.3 determines sex in both mice and humans. The results define a new single-copy sequence in the smallest fragment of the Y chromosome.

変異型Y染色体を保有する性転換雌マウスの系列から別のデータが得られた。遺 伝性変異がこのようなXY雌ママウス起こる。Additional data were obtained from a line of transsexual female mice carrying a mutant Y chromosome. Legacy An inherited mutation occurs in such XY female mice.

この変異はこれらの雌の子孫の間でもっばらY染色体と共に分離する。さらに、 雌減数***の間のXおよびY染色体の頻繁な非分離のために、XY雌はしばしば XXY娘とXYYY子をもたらす。This mutation segregates mostly with the Y chromosome among the offspring of these females. moreover, Due to the frequent nondisjunction of the X and Y chromosomes during female meiosis, XY females often Brings XXY daughter and XYYY child.

後者は変異が正常Y染色体により補足され得ることを示す。抜型およびサザンプ ロット分析並びにY特異的DNAプローブによる更なる特性決定は、この変異を 有するY染色体の明白な欠失または再配列がなかったことを示唆した。また、こ の変異はSxr’により完全に補足され得たので、精巣決定の機能を別にしてY 特異的遺伝子機能の欠損もなかったようだ。変異の推定位置および表現型のため に、それはSry自体に起こったと断定された。かくして、この変異はS I− y @ lと呼ばれ、それを保有するY染色体を略してY*と記すことにする。The latter indicates that the mutation can be complemented by the normal Y chromosome. Cutting die and south amp Lot analysis and further characterization with a Y-specific DNA probe revealed that this mutation It was suggested that there was no obvious deletion or rearrangement of the Y chromosome. Also, this The mutation in Y could be completely complemented by Sxr', so apart from the function of testis determination, There also appeared to be no defects in specific gene function. For the putative location and phenotype of mutations It was determined that it had happened to Sry itself. Thus, this mutation is SI- It is called y@l, and the Y chromosome that carries it will be abbreviated as Y*.

従って、Sryの候補配列には5ry1変異のための分子的根拠が存在しなけれ ばならないようだ。ZfV−1とその相同体Zfy−2は、両遺伝子が正常な構 造を有し、かつ変異体Y*から正常な発現パターンを示すので、この予測を満た すことができなかった。これらの遺伝子はXY雌ママウス存在する(図11a) 。Therefore, there must be a molecular basis for the 5ry1 mutation in the Sry candidate sequence. It seems like it won't happen. ZfV-1 and its homologue Zfy-2 have normal structures in which both genes are present. This prediction is fulfilled because it has a structure and shows a normal expression pattern from mutant Y*. I couldn't do it. These genes are present in XY female mice (Figure 11a) .

同じフィルターをpY53.3で検索する場合は、3.5kbのEcoRI雄− 特異的バンドが存在しない(図11b)。この領域が条里性である場合に期待さ れる追加のバンドが全く存在しないので、この結果はハイブリダイズする配列が XY*雌において欠失されていることを示す。この欠失は実際たった6kbの長 さであり、全部のSryオーブン・リーディング・フレームを欠いている。プロ ーブpY53.3は変異型Y*染色体と正常Y染色体を識別し得る最初のプロー ブであり、少なくともSryに対する最も近接したマーカーであると見なされね ばならない。これは、pY53.3により検出された配列が精巣決定遺伝子の部 分であるということと一致する。If you search the same filter with pY53.3, use the 3.5kb EcoRI male- There are no specific bands (Fig. 11b). This is expected if this area is This result indicates that the hybridizing sequence is Indicates deletion in XY* females. This deletion is actually only 6kb long. It is small and lacks the entire Sry oven reading frame. Professional The probe pY53.3 is the first probe that can distinguish between mutant Y* chromosomes and normal Y chromosomes. is considered to be the closest marker to Sry. Must be. This indicates that the sequence detected by pY53.3 is part of the testis-determining gene. This is consistent with the fact that it is a minute.

pY53.3のマウス相同体のクローニングいくつかのマウスゲノムファージお よびコスミドライブラリーをpY53.3でスクリーニングした。数個のクロー ンが単離されたが、それらはどれも3.5kbのEcoRI断片を含まないか、 またはY染色体に認められず、これらはおそらく雄および雌DNAでのサザンプ ロットにおいて見られた弱いバンドの一部に相当するだろう(以下参照)。Y* 配列をクローニングすることの困難性は、ゲノムライブラリー中にY染色体DN Aが十分に現れないこと、または対象のクローンが特に不安定であることによる と思われた。従って、上記の3.5kbのY特異的EcoRI断片を単離するた めに、強制クローニング戦略においてサイズ選別DNAを使用した。予期された サイズのクローンがいくつか得られ、これらはpY53.3に強くハイブリダイ ズした。これらのクローンの1つ、p4,2.2をさらに分析し、これはpY5 3.3との相同を保持する3 8 o−bpのBglII−PstI制限断片( クローンp422.04)を含むことが分かった。この380−bp断片をゲノ ムサザンプロットにおいて高緊縮条件でプローブとして使用したとき、それは3 .5kbのY特異的EcoRIバンドとのみバイブ+)ダイズした(図11c) 。従って、クローンp4.2.2はpY53.3のマウス相同体を含んでいる。Cloning of the mouse homolog of pY53.3 Several mouse genomic phages and and cosmid library was screened with pY53.3. a few claws were isolated, but none of them contained the 3.5 kb EcoRI fragment or or not found on the Y chromosome, these are probably southern samples in male and female DNA. This may correspond to some of the weak bands seen in the lot (see below). Y* Difficulty in cloning sequences is due to the lack of Y-chromosome DNA in genomic libraries. A does not appear in sufficient numbers or the clone in question is particularly unstable. So I thought. Therefore, in order to isolate the 3.5 kb Y-specific EcoRI fragment mentioned above, For this purpose, size-selected DNA was used in a forced cloning strategy. expected Several clones of this size were obtained, and these hybridized strongly to pY53.3. I lost it. One of these clones, p4,2.2, was further analyzed and was found to be pY5 A 38 o-bp BglII-PstI restriction fragment that retains homology with 3.3 ( It was found to contain clone p422.04). This 380-bp fragment was When used as a probe under high stringency conditions in a Musasan plot, it .. Vib+) soybean only with a 5 kb Y-specific EcoRI band (Fig. 11c) . Therefore, clone p4.2.2 contains the mouse homolog of pY53.3.

pY53.3と相同である、クローンp4. 2. 2の領域の配列を決定した 。図14は471−1)pにわたるマウスおよびヒトY一連鎖ヌクレオチド配列 の比較を示し、相同度は62%である。Clone p4., homologous to pY53.3. 2. The sequence of the second region was determined. . Figure 14 shows mouse and human Y single-linked nucleotide sequences spanning 471-1) p. The degree of homology is 62%.

図14はマウスおよびヒトY一連鎖ヌクレオチド配列の比較を示す。p4. 2 . 2 (マウスY)およびpY53.3 (ヒトY)の配列はそれぞれ上と下 に示しである。ヌクレオチド相同は垂直線で表される。マウス配列における単一 のオープン・リーディング・フレームはヌクレオチド14−16 (***)の 停止コドンにより5′末端で規定される。このオープン・リーディング・フレー ム内には、2つの可能なスプライス受容部位(# # #)と1n−f ram e翻訳開始コドン(Met)が存在する。McをコードするS、 pombe遺 伝子とアミノ酸相同の領域はボックスで囲っである。Figure 14 shows a comparison of mouse and human Y single-linked nucleotide sequences. p4. 2 .. The sequences of 2 (mouse Y) and pY53.3 (human Y) are shown above and below, respectively. This is shown below. Nucleotide homology is represented by vertical lines. single in mouse array The open reading frame of nucleotides 14-16 (***) Defined at the 5' end by a stop codon. This open reading phrase There are two possible splice acceptor sites (###) and 1n-f ram within the RAM. e translation initiation codon (Met) is present. S, which codes for Mc, remains of pombe Regions of amino acid homology with the gene are boxed.

ヌクレオチド位置は50のブロックごとに番号が付けである。Nucleotide positions are numbered in blocks of 50.

p4.2.2の6つの可能な翻訳フレームのうち、ただ1つがこの領域に長いオ ープン・リーディング・フレームを含んでいた。Of the six possible translation frames in p4.2.2, only one has a long text in this region. It contained an open reading frame.

これはpY53.3における2つのオープン・リーディング・フレームのうちの 1つに対応し、かつウサギDNA由来の対応するY一連鎖配列におけるオーブン ・リーディング・フレームに一致する〔上記実施例I〕。p4. 2. 2とp Y53.3のオーブン・リーディング・フレーム領域間の高度の進化的保存は、 それが機能遺伝子の部分であることを強く示すものである。この遺伝子をSry と呼ぶことにする。This is one of the two open reading frames in pY53.3. 1 and the corresponding Y single-linked sequence derived from rabbit DNA. - Matches the reading frame [Example I above]. p4. 2. 2 and p The high degree of evolutionary conservation between the open reading frame regions of Y53.3 This strongly indicates that it is part of a functional gene. This gene is Sry I will call it.

1)4. 2. 2におけるオーブン・リーディング・フレームはその5′末端 近傍に2つの可能なイントロンスプライス受容部位と、翻訳開始のためのin− frameA T Gコドンを含んでいる[Kozak、 M。1)4. 2. The oven leading frame in 2 is at its 5' end Two possible intron splice acceptor sites nearby and an intron splice acceptor site for translation initiation. frame A T G codon [Kozak, M.

、 Nucleic Ac1ds Res、、 15.8125−8148 ( 1987)]OATG:Iトンの5′側のマウスおよびヒト配列間の乏しい相同 は、機能的制約がこの位置で失われることと一致するが、対応するATGがヒト 配列には見られない。同様に、p4. 2. 2配列中に存在しうるスプライス 受容部位と同じ部位がpY53.3には存在しない(図14)。この相同領域が ヒト遺伝子の最後のエキソンであることの証拠が存在し〔上記実施例1〕、これ は多分Sryにおける事例でもあるだろう。マウスおよびヒト配列の徐々の分岐 は相同領域の3′末端に向けて見られ、当該遺伝子のこの部分の機能的重要性の 低下を示唆している。この末端では可能なスプライス供与モチーフが検出されず 、またオーブン・リーディング・フレームの3′限界も規定されなかった。, Nucleic Ac1ds Res, 15.8125-8148 ( 1987)] OATG: Poor homology between mouse and human sequences 5' of Iton. is consistent with a functional constraint being lost at this position, although the corresponding ATG is It is not seen in the array. Similarly, p4. 2. Splices that can exist in two sequences The same site as the acceptor site does not exist in pY53.3 (Figure 14). This homologous region There is evidence that this is the last exon of the human gene [Example 1 above], and this This is probably also the case in Sry. Gradual divergence of mouse and human sequences is found towards the 3' end of the homologous region, indicating the functional importance of this part of the gene. This suggests a decline. No possible splice donor motifs were detected at this end. , nor was the 3' limit of the oven leading frame specified.

p4. 2. 2におけるオーブン・リーディング・フレームの最も顕著な特徴 は、pY53.3との相同度が80%に上る237−bp配列である(FI!J 14)。この配列の概念上の翻訳はMeタンパク質のC末端80アミノ酸残基と の類似性を示す[Kelly etal、、前掲]。この相同は酵母と哺乳類と の進化的分岐を示して注目に値し、これらの237bpが重要な機能ドメインを 規定することを示している。p4. 2. The most notable features of the oven reading frame in 2 is a 237-bp sequence with a homology of 80% with pY53.3 (FI!J 14). A conceptual translation of this sequence is the C-terminal 80 amino acid residues of the Me protein. [Kelly et al., supra]. This homology exists between yeast and mammals. It is noteworthy that these 237 bp represent important functional domains. It indicates that it is stipulated.

XY*雌における欠失中断点 pY53.3およびマウス相同体p4. 2. 2にハイブリダイズするDNA 断片がXY*雌に存在しないので、この欠失の境界を探すためにマウス由来のよ り大きいゲノム領域をクローニングすることが必要であった。系統129雄マウ スの非増幅ゲノムDNAを5au3aで部分消化し、製造者のプロトコールにょ リラムダFIX IIベクター(Stratagene)に連結して、ライブラ リーを構築した。マウスY相同体のクローニングの際の問題を克服するために末 端−末端反復を安定化する細菌株DL852を使って、このライブラリーをプレ ートし、記載の通りに(ManiatjS)p422.04でスクリーニングし た。10’ クローンから、p422.04との非常に強い相同を示す1つのク ローンが得られた。制限マツピングにより、このクローンL7.4.1は4゜2 .2およびマウスY染色体遺伝子座に対応する3、5−kbのEcoRIバンド を含むことが確認された。図12は、L7,4゜1に含まれるそれぞれのEco RI断片から作られ、がっXY雄、XY*雌およびXXXママウス由来DNAの ゲノムプロットをスクリーニングするために使用されるプローブによる、ファー ジL7、 4. 1からの挿入物のEcoRI (E)および5acl(S)制 限地図を示す。図12において、L7. 4. 1 (実線)はサザン分析によ り検出されたがL7.4.1には存在しないゲノムDNA (破線)に隣接する 14kbにわたっている。オーブンボックスはプローブとして使用されたEco RI断片(A、B。Deletion breakpoint in XY* females pY53.3 and the mouse homolog p4. 2. DNA that hybridizes to 2 Since the fragment is not present in XY* females, we used mouse-derived It was necessary to clone a much larger genomic region. Line 129 male mouse The unamplified genomic DNA of the plant was partially digested with 5au3a and Connect to Relambda FIX II vector (Stratagene) to create a library. built lee. In order to overcome the problems in cloning the mouse Y homologue, This library was plated using the bacterial strain DL852, which stabilizes end-to-end repeats. and screened with p422.04 as described (ManiatjS). Ta. From the 10’ clone, one clone showed very strong homology with p422.04. A loan was obtained. Due to limit mapping, this clone L7.4.1 is 4°2 .. 2 and a 3,5-kb EcoRI band corresponding to the mouse Y chromosome locus. It was confirmed that it contains Figure 12 shows each Eco included in L7,4゜1. Generated from RI fragments, DNA from GAGXY male, XY* female, and XXX mouse mice Due to the probes used to screen the genome plot, Ji L7, 4. EcoRI (E) and 5acl (S) system of inserts from 1 A limited map is shown. In FIG. 12, L7. 4. 1 (solid line) is based on Southern analysis. adjacent to genomic DNA (dashed line) detected in L7.4.1 but not present in L7.4.1 It spans 14kb. The oven box is an Eco used as a probe. RI fragment (A, B.

C,Di、 D2. E)の位置を示し、小さな黒のボックスは保存領域である 。点刻ボックスはXY*雌において検出可能な領域の限界を示し、そして大きい 斜線ボックスはXY雄における共直線性ゲノム領域を示す。縮尺の線はlkbを 表す。C, Di, D2. Indicates the location of E), the small black box is the storage area . The stippled box indicates the limit of the detectable area in the XY* female and is larger Hatched boxes indicate collinear genomic regions in XY males. The scale line is lkb represent.

図13は、図11に関して記載したプロトコールを用いてXY雄、XY*雌およ びXX雌マウス由莱のEcoRI−または5acI−消化ゲノムDNAのサザン プロットを検索した結果を示す。Figure 13 shows that XY males, XY* females and Southern analysis of EcoRI- or 5acI-digested genomic DNA from Yuri and XX female mice. Shows the results of searching for plots.

プローブAおよびプローブD1とD2の組合わせはXY雄およびXY*雌におい て同じ大きさのY特異的EcoRIバンドを検出する。しかし、Sac I消化 物はプローブCにより検出されたバンドのサイズの差を明らかにし、XY*雌に おけるこのゲノム領域内の中断点を示す。Probe A and the combination of probes D1 and D2 are XY male and XY*female. Detect a Y-specific EcoRI band of the same size. However, Sac I digestion The object revealed a difference in the size of the bands detected by probe C, indicating that The breakpoints within this genomic region are shown at .

プローブBは、5acI−消化DNAのサザンプロットを検索するために使用し たとき高度に反復性であることが分かったが、それでもプローブCと同じ結果を 与えた。関係のあるバンドは図13に矢印で示してあり、またサイズはkbで表 しである。Probe B was used to search Southern blots of 5acI-digested DNA. was found to be highly repeatable, but still produced the same results as probe C. Gave. Related bands are indicated by arrows in Figure 13, and sizes are expressed in kb. It is.

6つのプローブのうち3つ(DI、D2およびA)はXY*雌由来のDNAにお いてY特異的バンドを検出できなかった。プローブAは予期された1、5−kb バンドのほかに正常XY雄において3.5−kbバンドを検出する。これはプロ ーブAとEとに共有された交差ハイブリダイズする配列のためであるらしい。プ ローブEもXY*雌由来のDNAにおいて3.5−kbまたは1゜5−kbバン ドを検出できなかった。プローブD1、D2、AおよびEと違って、プローブC はXY雄とXY*雌の両方からのDNAにおいてほぼ同じ大きさのEcoRIバ ンドを検出する。ファージ挿入物の一端に対応する隣接プローブBは、同様にX Y雄とXY*雌の両方からのDNAにおいて同じ大きさのEcoRIバンドを検 出する。これらの結果は、中断点がプローブCとDIの間のEcoRI部位に近 接することを示唆している。これは5acl−消化DNAをプローブCとハイブ リダイズさせることにより確かめた。これはXY雄と比べてサイズの変化したバ ンドをXY*雌において明らかにした(図13参照)。Three of the six probes (DI, D2 and A) target DNA from XY* females. No Y-specific band could be detected. Probe A is the expected 1,5-kb In addition to the band, a 3.5-kb band is detected in normal XY males. this is a pro This appears to be due to cross-hybridizing sequences shared by probes A and E. P Lobe E also has a 3.5-kb or 1°5-kb band in DNA from XY* females. could not be detected. Unlike probes D1, D2, A and E, probe C has EcoRI viruses of approximately the same size in DNA from both XY males and XY* females. Detect the command. The adjacent probe B, corresponding to one end of the phage insert, is similarly EcoRI bands of the same size were detected in DNA from both Y males and XY* females. put out These results indicate that the breakpoint is close to the EcoRI site between probe C and DI. It suggests contact. This hybridizes the 5acl-digested DNA with probe C. This was confirmed by redizing. This is a bug whose size has changed compared to the XY male. was revealed in XY* females (see Figure 13).

精巣分化におけるSryの発現 Sryは尿生殖***において支持細胞前駆体を卵胞細胞経路からセルトーり細胞 経路へ分岐するように11. 5d、p、c、付近で作用すると考えられる。高 感度のポリメラーゼ・チェイン・リアクション(PCR)に基づいたアッセイを 使って、雄性および雌性の胚から単離した尿生殖***においてSryからの転写 物の存在を探した。保存エキソン中のSry配列に特異的なオリゴヌクレオチド ブライマーを用いて、11.58目の尿生殖***、成体精巣および成体雄肝臓か らの逆転写RNAを増幅させた。全RNA (18g)を逆転写酵素(RT)の 存在下(+)または不在下(−)で逆転写反応に加えた。開示された通りのPC R[K。Expression of Sry in testicular differentiation Sry transfers supporting cell precursors from the follicular cell pathway to celluloid cells in the urogenital ridge. 11. Branch to the route. It is thought that it acts near 5d, p, and c. high Sensitive polymerase chain reaction (PCR)-based assay Transcription from Sry in urogenital ridges isolated from male and female embryos using I searched for the existence of things. Oligonucleotides specific for Sry sequences in conserved exons 11.58 urogenital ridge, adult testis, and adult male liver using a brimer. The reverse transcribed RNA was amplified. Total RNA (18g) was treated with reverse transcriptase (RT). were added to the reverse transcription reaction in the presence (+) or absence (-). PC as disclosed R[K.

opman et at、、前掲コ (ただし、3oサイクルおよび53℃のア ニーリング温度を使用する)は、Sry特異的オリゴヌクレオチドプライ?−( 5’ −3’ )CTGTGTAAGATCTTCAATCおよびGTGGTG AGAGGCACAAGTを使用し、また各試料中のRNAの質および量の対照 としてHprtプライマーを含んでいた。上段パネルはエチジウムプロミド染色 アガロースゲルを示し、148bpのPCR産物は成体精巣およびII。opman et at, the above code (however, 3 o cycles and 53°C temperature) Sry-specific oligonucleotide ply? −( 5'-3') CTGTGTAAGATCTTCAATC and GTGGTG AGAGGCACAAGT and also controls for the quality and quantity of RNA in each sample. The Hprt primer was included as a primer. Upper panels are stained with ethidium bromide. Agarose gel is shown and the 148 bp PCR product is from adult testis and II.

5d、p、c、雄性胚の生殖***(GR)におけるSry転写物に対応する。バ ンドは成体雄肝臓と11. 5d、p、c、雌生殖***試料には見られなかった 。Sryプライマーは単一エキソンから誘導され、かくしてXYゲノムDNAお よび逆転写SrymRNAからの配列を増幅することができる。−RT試料にお ける可視産物の不在は、見られたバンドがSrymRNAの存在によるものであ ることを確信させる。いくつかのエキンンにわたっているHprtプライマーは 採用した条件下でゲノムDNAからの配列を増幅せず、全ての+RT試料におい て予期された352bp産物をもたらした。下段パネルは、プローブp422. 04とハイブリダイズした対応するサザンプロットを示す。これは上記のSry 発現を確信させる。さらに、低レベルのゲノムDNA汚染が一部のRNA試料に 現れたが、これは結果の解釈に影響を及ぼさない。無関係に単離されたRNA試 料も同様の結果を与えた。5d, p, c, correspond to Sry transcripts in the genital ridge (GR) of male embryos. Ba Adult male liver and 11. 5d, p, c, not found in female genital ridge samples . The Sry primer is derived from a single exon and thus and reverse transcribed Sry mRNA. - for RT samples. The absence of any visible product in the sample indicates that the band seen is due to the presence of Sry mRNA. make sure that Hprt primers spanning several equinnes are Under the conditions employed, no sequences from genomic DNA were amplified and in all +RT samples. yielded the expected 352 bp product. The lower panel shows probe p422. The corresponding Southern plot hybridized with 04 is shown. This is the above Sry Convince manifestation. Additionally, low levels of genomic DNA contamination may be present in some RNA samples. However, this does not affect the interpretation of the results. Independently isolated RNA samples Feeding also gave similar results.

PCRの結果は図15に示してあり、そこではSryバンドが成体精巣と雌尿生 殖***の両方にはっきり見られるが、肝臓や離床生殖***には見られない。逆転 写酵素を加えなかった対照レーンは全くシグナルを示していないので、得られた バンドは試料中の汚染ゲノムまたはプラスミドDNAによるものではない。これ らの結果は、Sryが確かに発現遺伝子であることを確信させる。The PCR results are shown in Figure 15, where the Sry band was detected in adult testis and female urine. It is clearly seen on both genital ridges, but not on the liver or the epigenital ridge. Reversal The control lane in which no transcriptase was added did not show any signal, so the obtained The bands are not due to contaminating genomic or plasmid DNA in the sample. this These results confirm that Sry is indeed an expressed gene.

さらに、Sryは、それが精巣決定において成る役割を有する時期と一致する時 期に尿生殖***において発現される。In addition, Sry has a role in testicular determination. It is expressed in the urogenital ridge during the period.

相同cDNAの単離 いくつかの相補的DNAライブラリーは、Sryに対応するCDNAを探すため に、初期にはpY53.3を用いて、比較的最近では9422.04を用いてス クリーニングされた。特に、■1、 5d、p、C,雄生殖***(精巣決定遺伝 子が発現されると考えられる時期)から作製した2つのライブラリーのスクリー ニングはハイブリダイズするファージを明らかにすることができなかった。しか しながら、両方のライブラリーは極めて小さいものである[Cun1iffe、  V、 et al、、 EMBOJ、、 9.197−205 (1990) ]。Isolation of homologous cDNA Several complementary DNA libraries are used to search for cDNAs corresponding to Sry. Initially, pY53.3 was used, and relatively recently, 9422.04 was used. Cleaned. In particular, ■1, 5d, p, C, male genital ridge (testis-determining genetic Screening of two libraries prepared from Ning was unable to identify the hybridizing phages. deer However, both libraries are extremely small [Cunliffe, V, et al, EMBOJ, 9.197-205 (1990) ].

かくして、ススクリンを14. 56. p、仁および成体精巣ライブラリー、 並びに8.5d、p、C,全マウス胚ライブラリーにまで延長した。8. 5d 、p、c、マウス金杯cDNAライブラリー[Fahrner et al、、 前掲]はpY53.3のHincI[断片によりスクリーニングした。14の陽 性クローンを精製し、挿入物をpBluescript (Stratagen e)にサブクローニングした。これらのクローンの制限地図およびサザン分析は 、それらがY染色体に連鎖していない4つの異なる遺伝子座に対応することを示 した。これらのメツセンジャーのそれぞれについて、pY53.3とハイブリダ イズした領域をpBluescriptにサブクローニングし、T7ポリメラー ゼ(Pharmacia)を使って製造者の指示通りに2本鎖DNAとして配列 を決定した。配列解析および計算はライスコンシン大学遺伝学コンピュータグル ープの配列解析ソフトウェア″ツケージを使って行った[Devereux、  J、、 Haeberli、 P、 & Sm1thies、 O,、Nucl eic Ac1ds Res、、12: 387−395 (1984)]。こ れらの4つのサブクローンによりコードされるアミノ酸配列は、関連タンパク質 の対応配列と共に図16に示しである。精巣ライブラリーはプローブと相同な組 み換え体をもたらさなかったが、8゜5d、p、c、ライブラリーはいくつかの 陽性クローンをもたらした。詳細な制限マツピングは、これらのクローンがい( つかの別個のクラスに分類されることを示したが、雄および雌DNAのゲノムサ ザンプロットへのプローブとしてのそれらの個々の使用は、それらがどれもY一 連鎖でないことを示した。これらのcDNAは常染色体遺伝子座に対応すると仮 に見なされるが、それらがX染色体性である可能性は排除されていない。これら のcDNAのそれぞれにおいて、マウスとヒトの両方のプローブに対し強いハイ ブリダイゼーションを示した領域を規定し、かくしてこの領域の配列を決定した 。図16は次のような種々の相同タンパク質ドメインの配列(−文字表記)を示 す:ubf−hmg3、このモチーフと最高の相同を共有するhUBFの第3H MGボックス[Jantzen、前掲] ; pombe−me、S、pomb e由来の接合型タンパク質Mc [Kelly et al、、前掲] ;ヒト ーy、SRY;マウス−y、Sry;およびマウス−al、マウス−a2、マウ ス−a3、マウス〜a4、Y染色体に連鎖していない遺伝子からの4つの異なる マウスc D N A o上段の6つの配列間で完全にまたは強く保存されてい る残基はボックスで囲っである。この保存はS、 pombe McまたはhU BF−HMGタンパク質にまで広がり、これらの残基もボックスで囲っである。Thus, 14. 56. p, Jin and adult testis library, and an 8.5d, p, C, whole mouse embryo library. 8. 5d , p, c, mouse golden cup cDNA library [Fahrner et al., supra] was screened with the HincI fragment of pY53.3. 14 positives The sexual clones were purified and the inserts were converted into pBluescript (Stratagen e). Restriction maps and Southern analysis of these clones were , showing that they correspond to four different loci that are not linked to the Y chromosome. did. For each of these metsengers, pY53.3 and hybrid The generated region was subcloned into pBluescript, and T7 polymer sequenced as double-stranded DNA using Pharmacia (Pharmacia) according to the manufacturer's instructions. It was determined. Sequence analysis and calculations were conducted by Rice Consin University Genetics Computer Group. This was performed using the sequence analysis software ``Tsage'' [Devereux, J., Haeberli, P. & Sm1thies, O., Nucl. eic Ac1ds Res, 12: 387-395 (1984)]. child The amino acid sequences encoded by these four subclones are related to related proteins. This is shown in FIG. 16 along with the corresponding arrangement. The testis library is a homologous set of probes. Although the 8゜5d,p,c library did not yield any recombinants, several yielded positive clones. Detailed limit mapping is available for these clones ( Although the genome samples of male and female DNA were shown to be classified into several distinct classes, Their individual use as probes to Zamplot suggests that none of them It was shown that there is no chain. These cDNAs are hypothesized to correspond to autosomal loci. However, the possibility that they are X-chromosomal is not excluded. these cDNAs showed strong high response to both mouse and human probes. We defined the region that showed hybridization and thus determined the sequence of this region. . Figure 16 shows the sequences (- letter notation) of various homologous protein domains as follows: : ubf-hmg3, the 3rd H of hUBF that shares the highest homology with this motif. MG Box [Jantzen, supra]; pombe-me, S, pomb Mating-type protein Mc derived from E. [Kelly et al, supra]; human -y, SRY; mouse-y, Sry; and mouse-al, mouse-a2, mouse Sue-a3, mouse ~a4, four different genes from genes not linked to the Y chromosome Mouse c D N A o Is it completely or strongly conserved among the six sequences in the upper row? Residues are boxed. This storage is S, pombe Mc or hU Extending to the BF-HMG protein, these residues are also boxed.

マウスおよびヒト(および実施例1ではウサギ)においてY特異的である残基は オープンボックスで示しである。アミノ酸位置はヒト配列に従って50のブロッ クごとに番号が付けである。新しいタンパク質モチーフを規定する保存領域は上 段配列において残基11から残基90まで延びている。The residues that are Y-specific in mice and humans (and rabbits in Example 1) are Shown in open box. Amino acid positions are divided into 50 blocks according to the human sequence. Each block is numbered. The conserved regions defining new protein motifs are It extends from residue 11 to residue 90 in the step sequence.

図17は、異なる配列間の、保存モチーフ内の、アミノ酸相同のパーセントを示 す。ボックスで囲ってない部分はS、 pombe MC配列とHMGモチーフ (−例としてhUBFの第3HMGボックスを使用)の両方とSry関連配列と の相同を強調している。Figure 17 shows the percent amino acid homology within conserved motifs between different sequences. vinegar. The parts not surrounded by boxes are S, pombe MC sequence and HMG motif (-using the third HMG box of hUBF as an example) and Sry-related sequences. It emphasizes the homology of

ボックスで囲った部分はマウスa−ha−2およびa−3配列間の相同、並びに 遺伝子ファミリーの他のメンバーに対するマウスミー4配列の低度の相同を強調 している。Boxed areas indicate homology between mouse a-ha-2 and a-3 sequences, and Highlighting the low degree of homology of mousemy4 sequences to other members of the gene family are doing.

この方法での配列比較は新たな80アミノ酸モチーフが規定されるという成果を 有する。これは高比率の塩基性残基(最高25%)および強いらせん含量を有す る(図16)。このモチーフでは保存が強く、Sry関連遺伝子間で42個のア ミノ酸が同一である。アミノ酸比較はS、 pombe Mcタンパク質ばかり でなくhUBF中の4つのコピーに存在するドメイン[Kelly et al 、、前掲コに対してもこのモチーフの相同を明らかにする。ハイモビリティ−グ ループタンパク質(hjgh nobility group protein )のHMGIおよびHMG 2 [Einck、 L、 & Bustin、  M、、 Expl、 Ce1l Res、、 156.295−310 (19 85)]に対するその相同のためにHMGボックスと呼ばれるこのドメインは、 リポソームRNA遺伝子プロモーターの上流制御要素に結合して転写を活性化す ることと関係している。明らかに、Sry関連遺伝子に存在するモチーフはHM Gボックスに似ているが、これとは異なり、かくして新しい遺伝子ファミリーを 規定する。このファミリーの5つのメンバーがマウスから単離されたが、pY5 3.3またはcDNAを用いて低緊縮条件でサザンプロットを検索したときに見 られたバンドの数は、このファミリーの全てがクローニングされたわけではない ことを示唆する。Sequence comparison using this method resulted in the definition of a new 80-amino acid motif. have It has a high proportion of basic residues (up to 25%) and a strong helical content (Figure 16). This motif is highly conserved, with 42 mutations among Sry-related genes. The amino acids are the same. Amino acid comparisons are all about S, pombe, and Mc proteins. rather than domains present in four copies in hUBF [Kelly et al. , , the homology of this motif to the above-mentioned one is also revealed. high mobility group loop protein (hjgh nobility group protein ) of HMGI and HMG 2 [Einck, L, & Bustin, M,, Expl, Ce1l Res,, 156.295-310 (19 This domain, called the HMG box because of its homology to [85)], Liposomal RNA binds to upstream regulatory elements of gene promoters and activates transcription. It is related to that. Apparently, the motif present in Sry-related genes is HM Similar to, but different from, G-boxes, it is thus possible to create new gene families. stipulate. Five members of this family have been isolated from mice, but pY5 3.3 or when searching Southern blots under low stringency conditions using cDNA. The number of bands identified does not indicate that all members of this family have been cloned. suggests that.

いくつかのアミノ酸残基はSry関連遺伝子ファミリーおよびMcおよびHMG 配列を通して同一である(図16)。これはこの型の全ての遺伝子に共通するタ ンパク質構造または配列認識の制約のためでありうる。マウス遺伝子ファミリー 内で、少なくとも3つのサブファミリーが区別された(図17)。配列a1、a 2およびa3は保存モチーフとほとんど同一である。Sryおよびa4配列はこ のグループから独立して分岐したらしい。いくつかの残基がヒト、マウスおよび ウサギのY一連鎖配列にのみ共通している。従って、Y一連鎖遺伝子産物は常染 色体遺伝子産物と機能的に区別され得る。Some amino acid residues are associated with the Sry-related gene family and Mc and HMG Identical throughout the sequence (Figure 16). This is a common trait for all genes of this type. This may be due to protein structure or sequence recognition constraints. mouse gene family Within, at least three subfamilies were distinguished (Figure 17). Array a1, a 2 and a3 are almost identical to the conserved motif. Sry and a4 sequences are here. It seems that it branched off independently from the group. Some residues are present in human, mouse and It is common only to the rabbit Y-linked sequence. Therefore, Y-linked gene products are permanent Can be functionally distinguished from chromoplast gene products.

考察 精巣決定遺伝子の候補配列はいくつかの基準を満たさねばならない。本実施例お よび上記実施例1では、これらの基準にかなう遺伝子の部分の単離および配列が 記載される。第一に、それはY染色体の性決定メカニズムを有することが知られ た全哺乳動物のY染色体上に保存された配列であるべきである。サザンブロッテ ィングは、この配列の相同体が広範な真獣下綱の動物のY染色体に存在すること を明らかにした。第二に、それは雄性を付与することが知られたY染色体の最小 部分にマツピングされねばならない。ヒト遺伝子SRYは、XX染色体バックグ ラウンドに雄性を付与するのに十分な、偽書染色体境界に隣接する3、5kbの 詳細な研究において見いだされた。マウス相同体Sryは性を決定することが知 られたY染色体の最小領域−3xr’にマツピングされることがここに示される 。第三に、候補配列は、遺伝学的に精巣決定遺伝子に突然変異をもっことが分か ったXY*雌の発生のための分子的根拠が存在するという予測を満たさねばなら ない。Consideration Candidate sequences for testis-determining genes must meet several criteria. This example and Example 1 above, the isolation and sequence of a portion of the gene that meets these criteria was demonstrated. be written. First, it is known to have a Y-chromosome sex-determining mechanism. It should be a conserved sequence on the Y chromosome of all mammals. southern brotte This suggests that homologs of this sequence exist on the Y chromosome of a wide range of eutherian animals. revealed. Second, it is the smallest member of the Y chromosome known to confer maleness. must be mapped to the part. Human gene SRY has XX chromosome background 3 to 5 kb adjacent to the pseudochromosomal border, sufficient to confer maleness on the round. found in detailed research. The mouse homolog Sry is known to determine sex. It is shown here that it maps to the smallest region of the Y chromosome -3xr' . Third, candidate sequences are genetically known to have mutations in testis-determining genes. The prediction that there is a molecular basis for the development of XY* females must be met. do not have.

これらのS ry”XY*雌マウマウスいては、高度に保存されたエキソンを含 むSryの部分が欠失されていることがここに示される。保存エキソンに近接す る1つの欠失中断点の発見はSryが精巣決定遺伝子であることと一致するが、 この議論は他の中断点が当該遺伝子中にまたはその近傍にあることが見いだされ るならば明らかに強化されるであろう。以前の研究では、Zfy−1の構造また は発現に変異が全く見られなかった。これはSxr’をマツピングすることが知 られたただ1つの他の遺伝子であり、以前には精巣決定遺伝子のよい候補である と考えられていた。These Sry”XY* female mice contain highly conserved exons. It is shown here that the Sry portion has been deleted. Close to conserved exons The discovery of a single deletion breakpoint in Sry is consistent with Sry being a testis-determining gene; This argument does not apply if other breakpoints are found in or near the gene in question. If it were, it would obviously be strengthened. Previous studies have shown that the structure of Zfy-1 or No variation was observed in expression. This is known to map Sxr'. It is the only other gene that has been identified and was previously a good candidate for a testis-determining gene. It was thought that

最後に、精巣決定遺伝子の候補配列はその作用について知られているものと一致 する組織および時期に発現されるべきである。Finally, the candidate sequence of the testis-determining gene is consistent with what is known about its action. It should be expressed in tissues and at the same time.

マウスでは、当該遺伝子は雄と雌の胚形成において最初に認められる差異である 精巣索形成の直前の約11. 5d、p、c、に尿生殖***において発現される べきである。Sryの発現はこの予測にかなっている。11. 5d、p、c、 尿生殖***に存在した転写物のレベルは非常に低く、予備PCRデータもSry が10゜5d、p、c、前または胎児生殖腺発生の後期には発現されないことを 示唆する。この低レベルの発現は発生においてスイッチとして作動しうる遺伝子 にとって意外なことではない。In mice, the gene is the first observed difference in male and female embryogenesis. Approximately 11. just before testicular cord formation. 5d, p, c, expressed in the urogenital ridge Should. Expression of Sry meets this prediction. 11. 5d, p, c, The level of transcripts present in the urogenital ridge was very low, and preliminary PCR data also showed that Sry is not expressed before 10°5d, p, c or later in fetal gonadal development. suggest. This low level of expression indicates a gene that can act as a switch in development. This is not surprising.

Sryはまた成体精巣でも発現されることが分かった(実施例1)。胚において 発生決定の役割を有すると思われる数種の遺伝子、例えばいくつかのホメオボッ クス含有遺伝子、も成体精巣において発現される。Sryは胚において精巣決定 で1つの役割を有し、生後は雄生殖細胞発生において別の役割を有するだろう。Sry was also found to be expressed in adult testis (Example 1). in the embryo Several genes that appear to have developmental roles, such as some homeobots, The cous-containing gene is also expressed in the adult testis. Sry determines testes in the embryo and postnatally may have another role in male germ cell development.

精巣決定におけるSryの作用機序が何であるのかまだはっきりしていない。S ryが細胞自律的にセルトーり細胞の分化を促進するということを示唆する証拠 がある。雄発生における更なる段階は直接セルトーり細胞の分化から生じる。従 って、Sryは細胞において調節分子として作用しうるタンパク質をコードする ことが期待できる。Sry中の保存タンパク質ドメインは既知のDNA結合タン パク質に相同であり、これから類推して、Sryタンパク質はDNAに結合しか つ転写スイッチとして作用する核タンパク質でありうる。S、pombeのma ta−M遺伝子座にあるMcタンパク質をコードする遺伝子とSryとの相同に は興味がもてる。酵母の接合型と哺乳動物の性決定とを対比することは好奇心を そそるが、2つの場合に使用されるメカニズム間の進化的関係を支持する理由は 何もない。保存されたモチーフはスイッチを達成するのに必要な制御の型に適切 な機能タンパク質ドメインを表すらしい。It is still unclear what the mechanism of action of Sry in testicular determination is. S Evidence suggesting that ry promotes cell-autonomous cell differentiation There is. A further step in male development directly results from cell differentiation. subordinate Therefore, Sry encodes a protein that can act as a regulatory molecule in cells. We can expect that. Conserved protein domains in Sry contain known DNA-binding proteins. Sry protein is homologous to protein, and by analogy, Sry protein only binds to DNA. It may be a nuclear protein that acts as a transcriptional switch. S, pombe ma Homology between the gene encoding the Mc protein located at the ta-M locus and Sry is interesting. Contrasting yeast mating types and mammalian sex determination is a curiosity. Although tempting, the reasons supporting an evolutionary relationship between the mechanisms used in the two cases are there is nothing. Conserved motifs are appropriate for the type of control required to achieve the switch It seems to represent a functional protein domain.

Sryの転写物に対応するcDNAを単離しようとして、80アミノ酸の相同領 域を含む少なくとも4つの追加の遺伝子が発見された。異なるcDNA開と、異 なる種におけるY一連鎖遺伝子間の両方でのこのタンパク質ボックスの高度の保 存は、それが機能ドメインであることを意味する。4つの常染色体遺伝子は全て 8、 5d、p、c、胚ライブラリーから単離され、他の初期発生決定に関与す るだろう。In an attempt to isolate the cDNA corresponding to the Sry transcript, an 80 amino acid homologous region was isolated. At least four additional genes containing the region were discovered. Different cDNA openings and different The high conservation of this protein box both among Y-linked genes in different species existence means that it is a functional domain. All four autosomal genes 8, 5d, p, c, isolated from embryo libraries and involved in other early developmental decisions. It will be.

結論として、S、 pombeの接合型およびDNA結合タンパク質hUBFに 関係した遺伝子にも存在する、保存アミノ酸ドメインの存在により結びついたマ ウスの新規な遺伝子ファミリーが開示される。この遺伝子ファミリーの1つのメ ンバーはY染色体の性決定領域にマツピングされ、精巣決定遺伝子についてなさ れた種々の予測を満足させる。In conclusion, the mating type of S. pombe and the DNA-binding protein hUBF Maps linked by the presence of conserved amino acid domains that are also present in related genes. A novel gene family in mice is disclosed. One member of this gene family The protein is mapped to the sex-determining region of the Y chromosome and is associated with testis-determining genes. satisfy various predictions made.

性決定の全過程は全てのを椎動物で保存されているらしく、性決定のためにX  X/X Y染色体に基づいたシステムを使用しない種においてさえ精巣決定遺伝 子は中心的役割を演じていると考えられる。を椎動物の全ての種において、精巣 決定遺伝子は細胞、組織、胚、胎児、***および個体の性をつきとめ、かつ飼育 動物の子孫の性比をコントロールするために実験の標的となるだろう。The entire process of sex determination seems to be conserved in all vertebrates, and for sex determination Testis-determining genetics even in species that do not use an X/XY chromosome-based system Children are thought to play a central role. In all vertebrate species, the testis Determining genes determine the sex of cells, tissues, embryos, fetuses, sperm, and individuals, and It would be the target of experiments to control the sex ratio of an animal's offspring.

実施例3 精巣決定の過程に5RY(マウスでは5ry)が加わっているとする、興味をそ そる証拠がある。それはY染色体上の精巣決定遺伝子の位置に関してなされた全 ての予測を満足させる。かくして、当該遺伝子は雄性を決定することが知られた ヒトおよびマウスY染色体の最小領域にマツピングされ、調べた他の全ての真獣 下綱の動物のY染色体に保存されている。この遺伝子は調節役割と一致する推定 上のDNA結合タンパク質をコードする。Sryはまた精巣決定での役割と完全 に一致するマウスでの発現パターンを示し、生殖***の体細胞で特異的に、明白 な精巣分化の直前に短期間発現される。Example 3 An intriguing study suggests that 5RY (5ry in mice) is involved in the process of testis determination. There is evidence that it does. It is a complete study of the location of the testis-determining gene on the Y chromosome. Satisfy all predictions. Thus, the gene was known to determine maleness. All other eutherians examined mapped to the smallest region of the human and mouse Y chromosomes. Conserved on the Y chromosome of lower class animals. This gene is putatively consistent with a regulatory role. encodes the above DNA-binding protein. Sry also plays a role in testicular determination and specifically in the somatic cells of the genital ridge, with an expression pattern in mice consistent with It is expressed for a short period just before testicular differentiation.

XY雌を含む性転換の事例の研究から得られたデータは、SRY/Sryが正常 な精巣決定のために必要であることを強く示している。かくして、遺伝学的に精 巣決定遺伝子に突然変異を起こしていることが分かったマウスの系列はSryを 欠失している。Data obtained from studies of sex reassignment cases involving XY females indicate that SRY/Sry is normal. This strongly suggests that it is necessary for testicular determination. Thus, genetically The line of mice that was found to have a mutation in the nest-determining gene was Sry. It is missing.

さらに、ヒトXY雌の無作為試料のSRY DNA配列の試験から、高度に保存 された推定DNA結合ドメイン内の遺伝子産物を変更する多数の突然変異が同定 された。Additionally, testing of the SRY DNA sequence of random samples of human XY females revealed that it is highly conserved. Numerous mutations have been identified that alter gene products within putative DNA-binding domains It was done.

これはSRY/Sryが精巣決定遺伝子であることを正式に証明するために解決 すべき1つの問題を残す。すなわち、この遺伝子は十分であるのか?という問題 である。この問題は、当該遺伝子が単独で作用し得ないことは明らかであるので 、条件を必要とする。XY雌または両性動物が、正常な精巣決定遺伝子の存在に もかかわらず、いくつかの事例に見られる。これらの事例の一部は明らかに非Y 一連鎖遺伝子での突然変異によるものであり、他の事例はY染色体変異型と常染 色体遺伝子座の特定の対立遺伝子との不一致を反映している。従って、この問題 は次のように言い換えることができる。すなわち、SRYは精巣決定に必要とさ れるただ1つのY一連鎖遺伝子であるのか?精巣の発生をもたらすヒトY染色体 の最小領域は、SRYを発見するのに役立った性転換を示す4人のXX個体に存 在した約35kb領域である。しかしながら、たとえ他の保存配列が見つからな かったとしても、精巣決定に必要とされるこの領域内に別の遺伝子があると考え られる。さらに、Y染色体のより大きな断片をもつ他のXX雄と違って、4人は いずれも完全に正常な離去現型をもっておらず、このことは35kbの外側の別 の遺伝子も必要であることを示すかもしれない。This was resolved to formally prove that SRY/Sry is a testis-determining gene. One problem remains. In other words, is this gene sufficient? the problem It is. This problem is solved because it is clear that the gene in question cannot act alone. , requires conditions. XY females or hermaphrodites due to the presence of normal testis-determining genes However, it can be seen in some cases. Some of these cases are clearly non-Y This is due to a mutation in a single-linked gene; other cases are Y-chromosome variants and permanent infections. It reflects a mismatch with a specific allele at the chromopolytic locus. Therefore, this problem can be rephrased as follows. In other words, SRY is not required for testis determination. Is this the only Y-linked gene? Human Y chromosome responsible for testicular development The smallest area of This is a region of about 35 kb that was present. However, even if no other conserved sequence is found Even if it were not possible, it is thought that there is another gene within this region that is required for testis determination. It will be done. Furthermore, unlike other XX males with larger fragments of the Y chromosome, four None of them have completely normal isolated phenotypes, which indicates that the outer 35kb This may also indicate that the genes for

SRY/Sryの機能の最良の試験はそれを単独でXX胚に導入して、それが雄 発生を確実にするか、すなわちそれが性転換をもたらすかを調べることである。The best test of SRY/Sry function is to introduce it alone into XX embryos and ensure that they are male. The objective is to determine whether it occurs, that is, whether it results in sex change.

理論的には、導入したDNA内に他の遺伝子が存在しないことを確実にするため に、これは一定の異種プロモーターと共に全長cDNAを使って行われるべきで ある。しかし、マウスでの胎児生殖腺発生中に観察されたSry発現のパターン は、この遺伝子の正確な調節がその作用にとって極めて重要であることを示唆す る。かくして、適切な調節を有することを期待して、我々はヒトまたはマウスS RY/Sry遺伝子を担うゲノムDNA断片を使ってトランスジェニック実験を 開始した。ヒト遺伝子はマウスにおいて性転換を与えることができないが、14 kbゲノム断片内に含まれるマウス遺伝子は染色体的に雌のトランスジェニック マウスにおいて明らかに正常な精巣発生を与える(胚期と成熟期の両方に見られ る)ことが分かった。In theory, to ensure that no other genes are present within the introduced DNA. This should be done using a full-length cDNA with a given heterologous promoter. be. However, the pattern of Sry expression observed during fetal gonad development in mice suggests that precise regulation of this gene is crucial for its action. Ru. Thus, in the hope of having appropriate regulation, we used human or mouse S Transgenic experiments using genomic DNA fragments carrying the RY/Sry gene It started. Although human genes cannot confer sex reversal in mice, 14 The mouse genes contained within the kb genome fragment are chromosomally female transgenic. Gives apparently normal testicular development in mice (seen at both embryonic and adult stages) It was found that

(本頁以下余白) 物質および方法 トランスジェニック動物の作製 DNA構築物 SRYまたはSry含有断片を適当な制限酵素で消化することによりコスミド、 ファージまたはプラスミドクローンから単離し、その後アガロースゲル電気泳動 により他の断片およびベクター配列から精製した。単離したDNA断片は製造者 の説明書に従って“gene clean”により、またはフェノール抽出によ りおよびセファデックスG50カラムまたはelutipを通過させることによ り、続いてエタノール沈殿により精製した。(Margins below this page) Materials and methods Production of transgenic animals DNA construct By digesting SRY or Sry-containing fragments with appropriate restriction enzymes, cosmids, Isolation from phage or plasmid clones followed by agarose gel electrophoresis purified from other fragments and vector sequences. Isolated DNA fragments are provided by the manufacturer. by “gene clean” or by phenol extraction according to the instructions for and Sephadex G50 column or elutip. and subsequent purification by ethanol precipitation.

1、ヒトSRY ヒトコスミドcAMFから24.6kbのBamHl−Sall断片を単離した 。これは偽書染色体領域に隣接する18.6kbのY特異的配列と、その境界に 対して遠位の6kb配列を含んでいる。従って、この断片はSRYと既知エキソ ンの5′側の12kb配列を含み(図20参照)、その結果HuSRY−Aと呼 Sryと既知エキソンの5′側の約8kb配列を含むl 4kb断片は、ファー ジクローンL7.4.1から直接またはpBIuescript中のサブクロー ンから5all消化により単離した。この断片はMo5ry−741と呼ばれる 。1. Human SRY A 24.6 kb BamHl-Sall fragment was isolated from human cosmid cAMF. . This includes an 18.6 kb Y-specific sequence adjacent to the pseudochromosomal region and its border. It contains a 6 kb sequence distal to the other. Therefore, this fragment is similar to SRY and known exo. contains a 12 kb sequence on the 5' side of A 4kb fragment containing Sry and approximately 8kb sequence 5' of the known exon was Directly from diclone L7.4.1 or subclone in pBIuescript It was isolated by 5all digestion. This fragment is called Mo5ry-741 .

Sryと既知エキソンの5′側の約1.7kbおよび3′側のlkbを含む3. 5kbのEcoR1断片はp4.2.2.から単離した。3. Containing Sry and approximately 1.7 kb on the 5' side and lkb on the 3' side of the known exon. The 5 kb EcoR1 fragment was p4.2.2. isolated from.

マウスおよび微小操作(マイクロマニピユレーション)3−5週齢(CBAxC 57BL/10)Fl雌を過剰***させ、繁殖用のF1雄と交配させた。翌日、 膣栓を示す雌の卵管から受精卵を集めた。本質的にHogan、 Con5ta ntini & Lacy、”Manipulating the Mouse  Embryo”、 Co1d Spring I(arbor、1986に記 載されるように、約2μg/mlの濃度で1−2plのDNAを前核に導入した 。卵をM16またはT6培地で一部インキユベートし、2細胞胚を卵管移入によ り偽妊娠レシピエンドに移植した。Mice and micromanipulation 3-5 weeks old (CBAxC 57BL/10) Fl females were superovulated and mated with breeding Fl males. the next day, Fertilized eggs were collected from the oviducts of females exhibiting vaginal plugs. Essentially Hogan, Con5ta ntini & Lacy, “Manipulating the Mouse Embryo”, Co1d Spring I (arbor, 1986) 1-2 pl of DNA was introduced into the pronuclei at a concentration of approximately 2 μg/ml as shown. . Eggs were partially incubated in M16 or T6 medium and 2-cell embryos were transferred by oviduct. The pseudopregnancy recipe was transplanted to the end.

導入した胚は移入の14日後に検査するか、または妊娠期間を終結させた。14 日齢の胚は次の方法で分析した:(i)初めに羊膜細胞において性染色質を染色 することにより染色体の性を決定した(Monk and McLaren、  1981) o (ii)この時期には通常非常に明瞭な、精巣索の有無を調べ ることにより生殖腺の性を決定した。Transferred embryos were examined 14 days after transfer or the gestation period was terminated. 14 Day-old embryos were analyzed by: (i) initially staining sex chromatin in amniotic cells; The sex of the chromosome was determined by (Monk and McLaren, 1981) o (ii) Check for the presence or absence of testicular cords, which are usually very obvious at this stage. The sex of the gonads was determined by

生殖腺はその後固定し、写真を撮り、そして対象のものは組織検査のために処理 した。(iii)明らかな性転換を示す胚は皮膚線維芽細胞の培養物から抜型を 分析した。(iv)ゲノムDNAは肢から調製した。(V)死体の残部は凍結し 、−70℃で貯蔵した。新生動物は外部観察により性別を判断し、2−3週目に DNA調製のために尾バイオプシーを採取した。トランスジェニックであること が判明した動物は繁殖させるために成熟させ、かつ/また内部観察のために犠牲 にした。The gonads are then fixed, photographed, and those of interest are processed for histological examination. did. (iii) Embryos showing obvious sex reversal are removed from skin fibroblast cultures. analyzed. (iv) Genomic DNA was prepared from the limbs. (V) The remains of the corpse are frozen. , and stored at -70°C. The sex of newborn animals is determined by external observation, and at 2-3 weeks Tail biopsies were taken for DNA preparation. being transgenic Animals found to be infected are allowed to mature for breeding and/or are sacrificed for internal observation. I made it.

RNA調製のために、トランスジェニック胚がトランスジェニック雄とFl雌と の時を得た交配から得られた。発生期は肢の形態を調べることにより確認した。For RNA preparation, transgenic embryos were separated into transgenic males and Fl females. obtained from timely crosses. The developmental period was confirmed by examining the morphology of the limbs.

結果 ヒトSRYを有するトランスジェニックマウス1、 1−)の確定したXX)− ランスジェニック14日齢胚が得られた。生殖腺は精巣索形成の徴候を示さなか った。result Confirmed transgenic mouse 1, 1-) with human SRY XX)- Transgenic 14-day-old embryos were obtained. Gonads do not show signs of testicular cord formation It was.

2.3匹の生きて生まれたXYトランスジェニック動物、HuSRY−A6、H uSRY−A9およびHuSRY−Al1が得られた。全て正常に見える雄であ った。これらのうち1つ、A1.2は繁殖に失敗した。他の2匹は両方とも生殖 力があり、トランスジーンを約50%の子孫に伝達した。各系列から少なくとも 4匹のXXトランスジェニック動物を詳細に調べたが、性転換の証拠は13.5 dpc胚にも成体にも見られなかった。2. Three live-born XY transgenic animals, HuSRY-A6, H uSRY-A9 and HuSRY-Al1 were obtained. He's a male that looks normal. It was. One of these, A1.2, failed to reproduce. The other two are both reproductive and transmitted the transgene to approximately 50% of their offspring. At least from each series A detailed study of four XX transgenic animals showed no evidence of sex reversal. It was not found in either dpc embryos or adults.

マウスSryを有するトランスジェニックマウス(a)ファージクローンL7. 4.1から単離した5ry1.2つの確定したXXトランスジェニック14日齢 胚、Mo5ry−741/7. 22およびMo5ry−741/10,2が得 られた。これらは両方とも生殖腺全体に精巣索を有し、正常に見える精巣をもっ ていた。トランスジーンをもつ雌性胚は存在しなかった。Transgenic mouse carrying mouse Sry (a) Phage clone L7. 5ry1.2 confirmed XX transgenic 14-day-old isolated from 4.1 Embryo, Mo5ry-741/7. 22 and Mo5ry-741/10,2 were obtained It was done. They both have testicular cords throughout the gonads and normal-appearing testes. was. There were no female embryos carrying the transgene.

2.1匹の生きて生まれたXXトランスジェニック、Mo5ry−741/33 .13が得られ、これは外部生殖器の観察により正常な雄であるように見えた。2. One live born XX transgenic, Mo5ry-741/33 .. No. 13 was obtained, which appeared to be a normal male by observation of the external reproductive organs.

3.1匹の生きて生まれたXYヒトンスジェニック、Mo8ry−741/AA A、正常雄が得られた。これはトランスジーンの低級モザイクであり、生殖力は あるが、これまでのところトランスジーンを子孫に伝達できない。3. One live born XY human genetic, Mo8ry-741/AA A, a normal male was obtained. This is a low-grade mosaic of transgenes, and the fertility is However, so far they have been unable to transmit the transgene to their offspring.

4.1匹の生きて生まれたxYトランスジェニック、Mo5ry−741/32 .7が得られ、繁殖実験に使用したが、これまでのところトランスジーンの子孫 への伝達に成功していない。4. One live born xY transgenic, Mo5ry-741/32 .. 7 was obtained and used in breeding experiments, but so far no transgene progeny has not been successfully transmitted.

5.2匹の生きて生まれたXX)ランスジェニックマウス、Mo3ry−741 /32.10およびMo5ry−741/33゜2が得られ、外部生殖器の観察 から正常な雌であるように見えたが、同腹の非トランスジェニックマウスよりも やや小さいように見えた。5.2 live born XX) transgenic mice, Mo3ry-741 /32.10 and Mo5ry-741/33゜2 were obtained, and the external reproductive organs were observed. appeared to be a normal female, but was more sensitive than her non-transgenic littermate It seemed a little small.

ファージクローンL?、4.1からのSryを有するトランスジェニックの割合 は、異なる調製方法を試みたにもかかわらず、他のDNA断片と比べて非常に低 かった。これはSry遺伝子に隣接する逆方向反復配列を含むこのゲノム断片の 特殊な構造のためであるだろう。Phage clone L? , the proportion of transgenics with Sry from 4.1 Despite trying different preparation methods, the yield is very low compared to other DNA fragments. won. This is because this genomic fragment contains the inverted repeats adjacent to the Sry gene. This may be due to the special structure.

(b)p4.2.2.から単離した5ry1、 1つの確定したXXトランスジ ェニック14日齢胚、Mo5ry−422/BBBが得られたが、性転換の証拠 はなかった。(b) p4.2.2. 5ry1 isolated from A 14-day-old embryo, Mo5ry-422/BBB, was obtained, but there was no evidence of sex reversal. There was no.

2.2匹の確定したXXトランスジェニック成体、Mo5ry−422/CCC およびMo S r V −422/DDDが得られたが、どちらの場合も性転 換の証拠はなかった。2.2 confirmed XX transgenic adults, Mo5ry-422/CCC and Mo S r V -422/DDD, but in both cases, sex change There was no evidence of exchange.

3、XY)ランスジェニック動物も数多く同定された。これらは正常な雄である ようだ。3, XY) Many transgenic animals were also identified. these are normal males It seems so.

考察 これらの実験は、Sryを含む14kbゲノム断片がXXトランスジェニック胚 において精巣形成を導き、その後XXトランスジェニック成体において完全な表 現型の性転換を起こさせるのに十分であることを示す。以前のデータはSRY/ Sryが精巣決定にとって通常必要であることを示したが、今日の研究はSry が他の点では雌の遺伝子バックグラウンドにおいてこの過程を導くのに十分であ ることを示す。Sryは雄発生を起こすのに必要なただ1つのY−コード化配列 であるので、Sryが精巣決定遺伝子であると断定される。Consideration These experiments showed that a 14 kb genomic fragment containing Sry was used in XX transgenic embryos. leading to orchiogenesis in the XX transgenic adult This is shown to be sufficient to cause a sex change in the current form. Previous data is SRY/ Although we showed that Sry is normally required for testicular determination, today's study shows that Sry is otherwise sufficient in the female genetic background to guide this process. to show that Sry is the only Y-encoded sequence required to initiate male development Therefore, it is concluded that Sry is a testis-determining gene.

Sryが存在する唯一のY誘導遺伝物質である場合にマウスでの完全な性転換が 可能であるとすれば、これらの結果は35kbのSRY含有Y特異的物質を受け 継いだヒトXX個体での類似事例をどのように関係づけるのか? Palmer らにより記載されたこのような4個体では、性転換表現型がほんの部分的であり 、個体間で変化した。これは完全に正常な雄表現型を示す以前に記載されたXX 雄(そのY誘導成分はより大きかった)と対照的である。Complete sex reversal in mice occurs when Sry is the only Y-inducing genetic material present. If possible, these results would suggest that the 35 kb SRY-containing Y-specific material How do we relate similar cases in inherited human XX individuals? Palmer In the four such individuals described by et al., the sex reversal phenotype was only partial. , varied between individuals. This is a previously described XX showing a completely normal male phenotype. In contrast to males (whose Y-induced component was larger).

これらの観察の1つの解釈は、SRYを含む35kb領域の外側の別の遺伝子( または遺伝子群)が完全な雄表現型を獲得するのに必要とされるというものであ る。これは、Sryが染色体的に雌のマウスにおいて他のY特異的遺伝子の不在 下で単独で完全な性転換を起こし得るという事実を考慮するとあり得ないようだ 。One interpretation of these observations is that another gene outside the 35 kb region containing SRY ( or a group of genes) required to acquire a fully male phenotype. Ru. This suggests that Sry is chromosomally absent from other Y-specific genes in female mice. This seems unlikely considering the fact that a complete sex change can occur independently under .

これらの個体における部分的性転換表現型についての別の解釈は、SRYの発現 がその新しい位置によって影響を受けているというものである。雄減数***中の 異常なX−Y交換により、SRYを含む35kbのY特異的DNAがX染色体の 1つに転座される。Another interpretation for the partial sex reversal phenotype in these individuals is that expression of SRY is affected by its new position. during male meiosis Due to the abnormal X-Y exchange, 35kb of Y-specific DNA containing SRY is transferred to the X chromosome. translocated into one.

ここで、SRYはX染色体上のその正確な位置および転座されたY特異的DNA の量に依存してその正常レベルの発現を変える位置効果に付されるだろう。ショ ウジヨウバエにおいて詳細に記載された位置効果変動の現象は、遺伝子発現に対 する位置依存的効果の十分な証拠を提供する。上記効果のほかに、これらの個体 のSRYはX不活性化の広がりにより影響されつる。X:常染色体転座を伴うい くつかの事例では、X不活性化が隣接配列に広がり、常染色体遺伝子の発現に影 響を及ぼすことが分かった。マウスでは精巣決定に影響を与えるX不活性化の先 例がある。精巣決定遺伝子を含むY染色体の領域Sxrが不活性X染色体にのみ 担持されるようにした場合、得られるXX Sxr動物はしばしば雄よりもむし ろ両性動物または雌である。ヒトの場合では、X不活性化はランダムであり、初 期胚の少数の細胞でしか起こらないので、SRYを担う不活性X染色体を有する 細胞の割合は個体間で変化する。発生する生殖腺の大部分の細胞がSRYを担う 不活性Xを含んでいた場合は、卵巣または卵巣畢丸が形成されただろう。4人の 患者の間に、彼らが両方とも同じ異常なX:Y交換から生じるY染色体の同一部 分をもつという事実にもかかわらず、表現型の両極端が子孫によって発現された 。このことはX不活性化によるSRY活性の変化として最も容易に解釈される。Here, SRY indicates its exact location on the X chromosome and the translocated Y-specific DNA. will be subject to position effects that alter its normal level of expression depending on the amount of Show The well-described phenomenon of position-effect fluctuations in the fruit fly melanogaster affects gene expression. provides sufficient evidence of a location-dependent effect. In addition to the above effects, these individuals SRY is affected by the extent of X inactivation. X: Associated with autosomal translocation In some cases, X inactivation spreads to adjacent sequences and affects expression of autosomal genes. It turned out that it had an impact. In mice, what happens after X inactivation affects testicular determination? There is an example. Region Sxr of the Y chromosome containing the testis-determining gene is found only on the inactive X chromosome When left to support, the resulting XXSxr animals are often more resilient than males. is hermaphrodite or female. In humans, X inactivation is random and Because it only occurs in a small number of cells in stage embryos, it has an inactive X chromosome that carries SRY. The proportion of cells varies between individuals. Most cells in the developing gonads carry SRY If it contained inactive X, an ovary or ovary round would have been formed. 4 people between patients, they both have the same part of the Y chromosome resulting from the same abnormal X:Y exchange Despite the fact that both extremes of the phenotype were expressed by the offspring . This is most easily interpreted as a change in SRY activity due to X inactivation.

それは欠失遺伝子によるものではない。SRYがDNAの短片に担持される場合 は位置効果とX不活性化の広がりの両方がより顕著であるので、Y染色体の最小 部分を受け継いだXX雄が部分的性転換を示す連出をこれらの効果から説明でき る。It is not due to a deleted gene. When SRY is carried on a short piece of DNA is the smallest on the Y chromosome, since both the position effect and the spread of X inactivation are more pronounced. These effects can explain why XX males who inherited the partial sex change show a series of partial sex changes. Ru.

ここに提示したトランスジェニックデータは上記ヒトXX雄の部分的性転換のた めのマウスモデルを表している。記載したXXトランスジェニックマウスのうち 2匹は明らかに正常な雌であった。これらの事例でSryが性転換を起こすのに 失敗した理由の最も明解な説明は、トランスジーンの正常な発現が変更されるか または完全に妨げられる染色***置にトランスジーンが組込まれたというもので ある。関与した2匹のマウス系列のXxトランスジェニック胚におけるSr7発 現の分析から、この可能性を確認できる。これとは別に、これらの事例のトラン スジーンはX染色体に組込まれ、そしてランダムX不活性化に付されたという解 釈もできる。これがその事例であるならば、性転換または部分的性転換表現型は 、Sryが不活性X染色体に担持される細胞の割合が少ないトランスジェニック 動物の子孫に現れるか、またはトランスジーンについてホモ接合のマウスを繁殖 させる場合に現れるだろう。The transgenic data presented here is based on the partial sex reversal of the human XX male mentioned above. It represents a mouse model. Of the XX transgenic mice described Two were apparently normal females. Although Sry undergoes a sex change in these cases The most obvious explanation for the failure is whether the normal expression of the transgene is altered. or that the transgene has integrated into a chromosomal location that is completely blocked. be. Sr7 firing in Xx transgenic embryos of the two mouse lines involved. The present analysis confirms this possibility. Apart from this, the transcripts of these cases The theory is that the gene is integrated into the X chromosome and then subjected to random X inactivation. I can also explain it. If this is the case, then the sex reversal or partial sex reversal phenotype is , transgenic cells in which Sry is carried on an inactive X chromosome in a small proportion of cells. Breed mice that appear in the animal's offspring or are homozygous for the transgene It will appear if you let it.

これらの特定のマウスでSryが作用しなかった他の可能性はタイミングのミス マツチのためであり得る。精巣決定遺伝子の発現開始の時期はその作用にとって 極めて重要であると考えられる。The other possibility that Sry did not work in these particular mice is a timing error. It could be because of Matsuchi. The timing of the start of expression of the testis-determining gene is important for its action. considered to be extremely important.

Mus musculus poschiavinus Y染色体がC57BL バツクグラウンドにあるときに雄発生を起こすのに失敗した理由は、これらの場 合に精巣決定遺伝子の作用を先取りする、C57BLバツクグラウンドと関連し た卵巣決定の初期作用シグナルと関係した、この特定のdomes t 1cu s型Y染色体上の精巣決定遺伝子の後期作用対立遺伝子の存在により説明された 。タイミングのミスマツチは、位置効果が胚形成中のSr7発現の開始時期を遅 延させる場合に起こるだろう。かくして、当該遺伝子が発現されるならば、これ らのトランスジェニック動物の系列において発生中のSr7発現の時間的経過を 研究することが重要であるだろう。これらの実験で使用した動物は(CBAxC 57BL)Flマウス間の交雑により得られたので、性転換に失敗したファウン ダー・トランスジェニック動物は、偶然に、C57BLバツクグラウンドと関連 した初期作用卵巣決定シグナルに関係した特定の常染色体対立遺伝子についてホ モ接合であった可能性がある。トランスジーン発現の遅延と関係したこの効果は これらのマウスでの雄発生の失敗を説明できるだろう。これがその事例であるな らば、このバックグラウンドから離れるトランスジーンの繁殖はその活性を現す かもしれない。また、卵巣決定シグナルが作用すると考えられる生殖系列の発生 に対して、精巣決定遺伝子が作用しなければならない生殖***の体細胞部分の発 生を減速させるように、トランスジーンの組込みが遺伝子座を破壊した可能があ る。これもタイミングミスマツチをもたらす効果を有するだろう。このような遅 延効果により引き起こされた性転換の考えはCattanachにより当然のこ ととみなされた。最後の可能性は、トランスジーンが組込みの間に再配列された ために、もはや機能しないというものである。詳細なサザン分析は明らかな再配 列を示すだろう。Mus musculus poschiavinus Y chromosome is C57BL The reason for the failure to cause male development when in the background is that these related to the C57BL background, which pre-empts the action of testis-determining genes. This particular domestic t1cu associated with early acting signals of ovarian explained by the presence of late-acting alleles of testis-determining genes on the s-type Y chromosome. . The timing mismatch suggests that position effects delay the onset of Sr7 expression during embryogenesis. This will happen if you postpone it. Thus, if the gene in question is expressed, this The time course of Sr7 expression during development in a line of transgenic animals from It would be important to research. The animals used in these experiments were (CBAxC 57BL) Fawns that failed to undergo sex change because they were obtained by crossbreeding between Fl mice. The transgenic animals happened to be related to the C57BL background. We have identified specific autosomal alleles associated with early-acting ovarian-determining signals. It may have been a mojunction. This effect was associated with a delay in transgene expression. This could explain the failure of male development in these mice. This is a case in point. However, breeding the transgene away from this background reveals its activity. Maybe. In addition, the development of the germline where ovarian decision signals are thought to act On the other hand, the development of the somatic part of the genital ridge on which testis-determining genes must act. Integration of the transgene may have disrupted the locus, slowing down production. Ru. This would also have the effect of causing a timing mismatch. Such slow The idea of sex change caused by the extension effect was taken for granted by Cattanach. was considered to be. A final possibility is that the transgene was rearranged during integration. Therefore, it no longer works. Detailed Southern analysis reveals clear redistribution will show the columns.

これらの実験はヒトSRYがマウスでは機能できないことも示す。精巣形成を促 進できなかった理由を説明する少なくとも3つの可能性がある:(i)SRY単 独では十分でない。(ii)SRY遺伝子が全く発現されないか、不適切な時期 に発現される。これは必要な制御要素が導入したDNAに存在しなかったから、 またはSry遺伝子発現に必要とされる内因性因子がヒトSRYプロモーター要 素と相互作用するのに失敗したから、であり得る。ヒトSRY遺伝子がマウス生 殖***および成体精巣において正しく調節されるかどうか調べるために、ヒトS RY遺伝子からの転写を探す研究が進行中である。(jii)ヒトSRYおよび マウスSryタンパク質の相違が著しく、かくして前者が下流遺伝子と正しく相 互作用できない。Bertaらのデータは、SRYタンパク質の明らかに保存さ れた単一アミノ酸の変更がその作用を妨げるのに十分であり、XY雌ヒト個体を 生じさせることを示唆する。従って、ヒト配列がマウスでその機能を弱めるよう に十分に分岐したとしても驚くにあたらない。ヒトおよびマウスのオープン・リ ーディング、フレームを交換することによりこの仮説を試験することには興味が もてる。These experiments also show that human SRY is unable to function in mice. Promotes testicular formation There are at least three possibilities to explain why progress could not be made: (i) SRY unit Alone is not enough. (ii) SRY gene is not expressed at all or at inappropriate times It is expressed in This is because the necessary control elements were not present in the introduced DNA. Or, the endogenous factors required for Sry gene expression are linked to the human SRY promoter. This could be because it failed to interact with the element. Human SRY gene in mouse To investigate whether it is correctly regulated in the neoplasm and adult testis, human S. Research is underway to search for transcripts from the RY gene. (jii) human SRY and The differences between the mouse Sry proteins are significant, and thus the former is correctly correlated with downstream genes. Cannot interact. The data of Berta et al. show that the SRY protein is clearly conserved. A single amino acid change in the XY female human individual is sufficient to prevent its effect Suggests that it is caused. Therefore, it appears that the human sequence weakens its function in mice. It would not be surprising if they diverged sufficiently. Human and mouse open research It would be interesting to test this hypothesis by swapping frames. Moteru.

性転換を起こすSry含有14kb断片の能力は、この断片が適切な胚発現に必 要な調節要素を含む全Sry遺伝子を含むことを示唆する。最近、Koopma nらは、Sr1発現が生殖***分化の時期ごろにtight windowで起 こり、生殖***の体細胞成分において発現されると述べた。トランスジェニック 系は、より小さいSry含有構築物をマイクロインジェクションで導入すること により、14kb断片内にSrym節要素をさらに局在化するために使用するこ とができる。これを行う初期の試みはp4. 2. 2(以後422)由来の3 .5kbゲノム断片の使用により始まった。それが当該遺伝子の全構造部分を含 むと仮定して(全長cDNAクローンがまだ得られていないので、それは5′ま たは3′末端で非翻訳エキソンを欠失している可能性がある)、この断片が精巣 発生を起こさない理由の最もありそうな説明は、適当なシス作用要素が欠失して いるというものである。これとは別に、422のような短い断片は発現の際に組 込み部位効果を非常に受けやすいだろう。そうであるならば、挿入が好適な位置 にあるトランスジェニック動物は性転換を示すことができる。また、Sryが十 分でなく、?、4. 1には別の遺伝子が存在する可能性もある。それがたった 14kbの長さであり、Sryオープン・リーディング・フレームのほかにヒト とマウスの間に他の保存要素がないとすれば、このことはありそうもない。42 2についてトランスジェニックの11.5dpcXX胚でのトランスジーンから のSr7発現が研究されるであろう。The ability of the Sry-containing 14 kb fragment to undergo sex reversal is due to the fact that this fragment is required for proper embryonic expression. This suggests that it contains the entire Sry gene, including essential regulatory elements. Recently, Koopma n et al. showed that Sr1 expression occurs in a tight window around the time of genital ridge differentiation. He said that it is expressed in the somatic components of the genital ridge. transgenic The system introduces smaller Sry-containing constructs by microinjection. can be used to further localize Srym node elements within a 14 kb fragment. I can do it. An early attempt to do this was p4. 2. 3 derived from 2 (hereinafter 422) .. It began with the use of a 5 kb genomic fragment. It contains all the structural parts of the gene in question. (Since a full-length cDNA clone has not yet been obtained, it is assumed that the 5' (or an untranslated exon may be deleted at the 3′ end), this fragment may be present in the testis. The most likely explanation for the lack of development is that the appropriate cis-acting elements are missing. There is. Apart from this, short fragments such as 422 are assembled during expression. It will be very susceptible to the crowded site effect. If so, the preferred location for insertion Transgenic animals can exhibit sex reversal. Also, Sry is ten Not minutes? ,4. It is also possible that another gene exists in 1. That's all It is 14kb long, and in addition to the Sry open reading frame, there are This is unlikely given that there are no other storage elements between the mouse and the mouse. 42 From the transgene in 11.5 dpcXX embryos transgenic for 2 The Sr7 expression of will be studied.

Sr7発現の他の唯一の部位は成体精巣、多分生殖細胞成分である。この14k b断片が胚生殖腺の体細胞部分での発現から生殖細胞と関連した成体精巣での発 現へのスイッチに必要とされる調節情報をさらに含むかどうか調べることは面白 いだろう。XXトランスジェニック雄は生殖細胞を欠くので、これらのマウスは 成体でのトランスジーン発現の分析にとって有用ではないだろう。The only other site of Sr7 expression is the adult testis, probably a germ cell component. This 14k From the expression of the b fragment in the somatic part of the embryonic gonad to the development in the adult testis associated with germ cells. It would be interesting to see if it contains any further regulatory information required for switching to the current state. Probably. Because XX transgenic males lack germ cells, these mice It will not be useful for analysis of transgene expression in adults.

しかしながら、繁殖によって、XYヒトンスジェニックを得ることはできるだろ う。Y染色体は、それがSryを欠失し、それ故にもはや雄決定染色体ではない ことを除いて、全ての点で正常に見える。従って、トランスジーンがこの欠陥を 補って雄をもたらすと仮定すると、正常の生殖細胞発生が起こるこれらのマウス の成体精巣でのトランスジーン発現を調べることができるだろう。However, it is possible to obtain XY human genetics through breeding. cormorant. The Y chromosome has lost Sry and is therefore no longer a male-determining chromosome Other than that, everything looks normal. Therefore, the transgene corrects this defect. These mice undergo normal germ cell development, assuming that they complement and produce males. transgene expression in the adult testes of the human body.

実施例4 精巣決定因子は雄の性決定を開始させるY染色体遺伝子によりコードされる。S RYはヒトY染色体の性決定領域にある転写遺伝子である。SRYが雄の性決定 を開始させるのに関与する精巣決定遺伝子であるならば、いくつかの性転換XY 雌はこの遺伝子に突然変異を受けていると予測される。ヒトXY雌および正常X Y雄は1重鎖コンホメーション多型アッセイ(S S CP) [0rita、  M、、 5uzuki、 Y、、 5ekiya、 T、 and )lay ashi、 K、、 Genomics。Example 4 Testis-determining factors are encoded by Y-chromosome genes that initiate male sex determination. S RY is a transcribed gene located in the sex-determining region of the human Y chromosome. SRY determines male sex If it is a testis-determining gene involved in initiating the Females are predicted to have a mutation in this gene. Human XY female and normal X Y males were subjected to single-chain conformational polymorphism assay (SSCP) [0rita, M,, 5uzuki, Y, 5ekiya, T, and)lay ashi, K., Genomics.

5: 874−879 (1989); 0rita、M、、 [wahana 、H,、Kanazawa、H,。5: 874-879 (1989); 0rita, M., [wahana ,H., ,Kanazawa, H.

Hayashi、 K、 and 5ekiya、 T、、 Proc、 Na tl、 Acad、 Sci、 LISA、 86: 2766−2270 ( 1989)コおよびその後のDNA配列解析を使って、SRYの変異について試 験した。1人のXY雌のSRY遺伝子に新たな突然変異が見つかった。この変異 は患者の正常な父親および兄第には存在しなかった。第2の変異型が別のXY雌 のSRY遺伝子に見つかったが、この家族では父親が同じ変異を共有していた。Hayashi, K, and 5ekiya, T, Proc, Na tl, Acad, Sci, LISA, 86: 2766-2270 ( (1989) and subsequent DNA sequence analysis to test for mutations in SRY. I tried it. A new mutation was found in the SRY gene in one XY female. This mutation was absent in the patient's normal father and older brother. The second variant is another XY female was found in the SRY gene, but the father in this family shared the same mutation.

家族的事例の変異型は偶然にもその家族と関連するのか、または性転換を起こし やすいのかもしれない。性転換と関係した新たな変異は、SRYが雄の性決定に 必要であるという興味をそそる証拠を提供する。Is the variant in a familial case coincidentally related to the family member or has sex reassignment? It might be easy. A new mutation associated with sex reversal suggests that SRY plays a role in male sex determination. Provide tantalizing evidence that it is necessary.

性を決定することが知られたヒトY染色体の最小部分は、偽書染色体境界に隣接 して存在する35kbのY特異的配列である。The smallest portion of the human Y chromosome known to determine sex is adjacent to the pseudochromosomal boundary It is a 35 kb Y-specific sequence that exists as

この領域内にいくつかのオーブン・リーディング・フレームが見いだされた。こ れらのうちで最大のものが遺伝子SRYを規定する。相同遺伝子Sryはマウス Y染色体の性決定領域に存在し、もはや性決定を行わない突然変異Y染色体から 欠失されている。Several oven reading frames were found within this region. child The largest of these defines the gene SRY. Homologous gene Sry is mouse From a mutant Y chromosome that exists in the sex-determining region of the Y chromosome and no longer determines sex. It has been deleted.

SRY遺伝子はさらに、試験した全ての真獣下綱の動物においてY染色体の位置 を含めて精巣決定遺伝子に期待される性質の多くを備えており、精巣形成の直前 にマウス生殖***の体細胞において発現される。SRYが精巣決定遺伝子である という公式の証明は、SRYの突然変異が性決定に影響を与えることを示すこと により得られる。本研究では、我々は性転換ヒトXY雌におけるSRYを研究し た。The SRY gene is also located on the Y chromosome in all eutherian animals tested. It has many of the properties expected of a testis-determining gene, including It is expressed in the somatic cells of the mouse genital ridge. SRY is the testis-determining gene This official proof shows that mutations in SRY affect sex determination. It is obtained by In this study, we investigated SRY in transsexual human XY females. Ta.

XY雌での性転換は精巣決定および分化経路の失敗により生じる。性器発育異常 のXY雌は家族的集団に時折または稀に生じる[Nazareth、 M、R, S、 et al、、 Am、 J、 Med、 Genet、、 3: 14 9−154(1979); Simpson、 J、L、、 Blagowid ow、 N、 and Martin、 A、、 Hum。Sex reversal in XY females occurs due to failure of testicular determination and differentiation pathways. Abnormal genital development XY females occur occasionally or infrequently in familial groups [Nazareth, M, R, S, et al, Am, J, Med, Genet, 3: 14 9-154 (1979); Simpson, J.L., Blagowid ow, N., and Martin, A., Hum.

Genet、、 58: 91−97 (1981)コ。一部のXY雌は性染色 体間の末端交換[Levilliers、 K、、 Quack、 B、、 W eissenbach、 J、 and Petit。Genet, 58: 91-97 (1981). Some XY females are sex dyed Interbody terminal exchange [Levilliers, K., Quack, B., W. Eissenbach, J., and Petit.

C,、Proc、 Natl、Acad、 Sci、 USA、 86: 22 96−2300 (1989)]により、または他の欠失[Page、 D、C ,、Fisher、 B、M、C,、McGillivary、 B、 and  Brown、 L、G、、 Nature、 346: 279−281 ( 1990)コにより性決定領域を失っている。時々起こる非欠失事例は精巣決定 遺伝子に起こりうる突然変異と判断され、そして家族的事例は精巣決定遺伝子と 直接または間接的に相互作用する遺伝子の常染色体またはX連鎖突然変異と判断 された[German、 J、、 et al、、 5cience、 202 : 53−56 (1978)]。C,, Proc, Natl, Acad, Sci, USA, 86: 22 96-2300 (1989)] or by other deletions [Page, D, C , , Fisher, B, M, C, , McGillivary, B, and Brown, L. G., Nature, 346: 279-281 ( (1990) has lost its sex-determining region due to ko. Occasional non-deletion cases are testicularly determined It has been determined that this is a possible mutation in the gene, and familial cases have been linked to the testis-determining gene. Judging to be an autosomal or X-linked mutation in directly or indirectly interacting genes [German, J., et al., 5science, 202 : 53-56 (1978)].

SRY配列はXY雌の時々起こる事例と家族的事例および正常雄対照のコレクシ ョンから、SRYオープン・リーディング・フレーム内に存在するプライマーX ES7およびXES2を使ってPCHにより増幅し、609bp断片を増幅した 。プライマー配列は: XES7,5’ CCCGAATTCGACAATGCAATCATATGCT TCTGC−3’ ;XES2. 5’ −CTGTAGCGGTCCCGTT GCTGCGGTG−3’である。PCRは約toongのゲノムDNA、 2 00 μM 各dNTP、0゜5μM 各プライマー、1.5mM MgCI2 .10mM トリス(pH8,3)、50mM KCI、0.01%(w/v) ゼラチン、0.250のTaqポリメラーゼおよび0,5μlのCa−”P)d CTP (300QCi/mmo 1.10mCi/ml)を用いて10μmの 容量中で行った。反応は94℃で1゜2分間、65℃で1.2分間および72℃ で2分間行い、これを35回繰り返した。The SRY sequence is a collection of occasional and familial cases of XY females and normal male controls. Primer X present within the SRY open reading frame Amplified by PCH using ES7 and XES2 to amplify a 609bp fragment. . The primer sequence is: XES7, 5' CCCGAATTCGACAATGCAATCATATGCT TCTGC-3'; XES2. 5’-CTGTAGCGGTCCCGTT GCTGCGGTG-3'. PCR uses about too long genomic DNA, 2 00μM each dNTP, 0゜5μM each primer, 1.5mM MgCI2 .. 10mM Tris (pH 8,3), 50mM KCI, 0.01% (w/v) gelatin, 0.250 Taq polymerase and 0.5 μl Ca-”P)d 10μm using CTP (300QCi/mmo 1.10mCi/ml) It was done in capacity. The reaction was carried out at 94°C for 1°2 minutes, at 65°C for 1.2 minutes and at 72°C. This was repeated 35 times for 2 minutes.

IμIの生成物は10μ】の容量中4mMスペルミジン塩酸塩の存在下にHin fIとTaqIで消化した。消化DNAを091% SDS、10mM EDT Aで1:10に希釈し、次いで95%ホルムアミド、20mM EDTA、0. 05%ブロモフェノールブルー、0.05%キシレンシアツールでl:2に希釈 した。1−3μmの試料を80℃で5分間加熱してDNAを変性し、その後シー クエンジングーゲル装置を使って6%アクリルアミド、10%グリセロール非変 性ゲルに負荷した。電気泳動は、冷却装置としてゲルに向けたファンヒーター( 冷却にセット)を使って、25mAで行った。乾燥ゲルのオートラジオグラフィ ーを増感スクリーンを使わずに3日間行い、1末鎖□フンホメーション条里cs  s c p)を検出した。全部で11のXY雌個体を5SCPで試験した。こ れらの個体(PF、JA、AM、RB、GM2598、AS、M、AA、ID、 JNおよびKLは全て性器発育異常を有する)は抜型が正常であり、Y偽書染色 体境界およびZFYの両方について陽性である。AAとJNは共に純粋な性器発 育異常を有する。50の正常雄個体を対照として試験し、変異を全く検出しなか った。こうして、3つのパターンが検出された:50の正常雄対照および患者試 料の大部分に共通する第1のパターン;XY雌個体(AA)に関する第2のパタ ーン;およびXY雌(JN)に関する第3のパターン。(AA)の父親と正常な 兄第を試験し、対照と同じパターンを与えることが判明し、これは(AA)が新 たな変異を受けたことを示唆する。これに対して、父親(N)と彼のXY娘(J N)からのDNAは同じパターンを示した。プライマーXES−7およびXES −2を使って609bp領域を増幅させた。PCR産物はpUc18ベクター( NEB)にサブクローニングし、合成オリゴヌクレオチドブライマーおよび5e quenase (U S B )を使ってジデオキシ・チェイン、ターミネー ション法+7により2本鎖D N Aとして配列決定を行った。増幅産物全体の 配列を決定したが、XY雌において変化を含む小領域だけを図21に示してあり 、ゲノムクローンp’Y53.3 (SRY)のオーブン・リーディング・フレ ームが354bpから1022bpまで延びていることが分かる。可能なりNA 結合タンパク質をコードする保存モチーフは582bpから821bpにまで及 ぶ。破線は示したヌクレオチド配列のオーブン・リーディング・フレーム内の位 置を示す。図21の上段の配列ラインは矢印で示したGからCへの塩基変化を有 するXY雌(JN)のヌクレオチド配列を示す。中央ラインは正常な雄のSRY ヌクレオチド配列を示す。下段ラインは矢印で示したGからAへの塩基変化を有 するXY雌(AA)のヌクレオチド配列を示す。The product of IμI was diluted with Hin in the presence of 4mM spermidine hydrochloride in a volume of 10μ. Digested with fI and TaqI. Digested DNA in 091% SDS, 10mM EDT Diluted 1:10 with A, then 95% formamide, 20mM EDTA, 0. 05% bromophenol blue, diluted 1:2 with 0.05% xylene cyatool did. Heat a 1-3 μm sample at 80°C for 5 minutes to denature the DNA, then seal it. 6% acrylamide, 10% glycerol unmodified using a Quenzi Gugel apparatus. loaded onto a sexual gel. Electrophoresis uses a fan heater ( (set to cooling) at 25 mA. Autoradiography of dried gels - was carried out for 3 days without using an intensifying screen, and the 1-terminal chain □ Funhomemation Jori CS scp) was detected. A total of 11 XY females were tested with 5SCP. child These individuals (PF, JA, AM, RB, GM2598, AS, M, AA, ID, JN and KL (all with genital development abnormalities) have normal cutting molds and Y pseudograph staining. Positive for both body border and ZFY. AA and JN both have pure genital origin. Has abnormal growth. 50 normal male individuals were tested as controls and no mutations were detected. It was. Thus, three patterns were detected: 50 normal male control and patient samples. The first pattern common to most of the specimens; the second pattern regarding XY females (AA) and a third pattern for XY females (JN). (AA) father and normal The older brother was tested and found to give the same pattern as the control, indicating that (AA) was the new This suggests that it has undergone several mutations. On the other hand, the father (N) and his XY daughter (J DNA from N) showed the same pattern. Primers XES-7 and XES -2 was used to amplify a 609 bp region. The PCR product was transferred to the pUc18 vector ( NEB), synthetic oligonucleotide primer and 5e Dideoxy chain and termination using quenase (USB) The sequence was determined as a double-stranded DNA using the tion method +7. of the entire amplified product. The sequence was determined, but only the small region containing the change in the XY female is shown in Figure 21. , oven-reading frame of genomic clone p'Y53.3 (SRY) It can be seen that the frame extends from 354 bp to 1022 bp. Possible NA The conserved motif encoding the binding protein extends from 582 bp to 821 bp. Bu. Dashed lines indicate positions within the open reading frame of the indicated nucleotide sequences. Indicates the location. The sequence line in the upper row of Figure 21 has a base change from G to C indicated by an arrow. The nucleotide sequence of the XY female (JN) is shown. The center line is a normal male SRY. The nucleotide sequence is shown. The lower line has the base change from G to A indicated by the arrow. The nucleotide sequence of the XY female (AA) is shown.

図22には、ヒト−Y、ウサギ−Y1マウス−YのSRYおよびマウス常染色体 SRY様遺伝子aLa2、a3、a4のアミノ酸配列が示しである。ボックスで 囲った領域はこれらの種において保存された同一のアミノ酸を示す。XY雌(J N)では、変異がバリンからロイシンへの変化を引き起こすが、XY雌(AA) では変異がメチオニンからインロイシンへの変化を引き起こす(図21)。5S CPアツセイで予測されたように、(AA)は彼女の父親および兄弟と共有しな い新たな変異(G→A)を有する。家族的事例では、変異(G−+C)が(JN )と彼女の父親によって共有されていた。これらの観察された塩基変化を除いて 、XY雌(JN)および(AA)は増幅された609bpにわたってSRYと完 全に同一の配列を有していた。両家族の父系はミニサテライトプローブを用いた サザンブロッティングにより確認した[Wong、 Z、、 Wilson、  V、、 Patel、 1.、 Povey、 S、 and Jeffrey s、 Aj、、 Ann、 Hum、 Genet、、 51: 269−28 8 (1978); Wong、 Z、、 Wilson、 V、、 Jeff reys、 A、J、 and Thein、 S、L、、 Nuc、 Ac1 ds Res、。Figure 22 shows human-Y, rabbit-Y1 mouse-Y SRY and mouse autosomes. The amino acid sequences of SRY-like genes aLa2, a3, and a4 are shown. in the box Boxed regions indicate identical amino acids conserved in these species. XY female (J In N), the mutation causes a change from valine to leucine, but in XY females (AA) The mutation causes a change from methionine to inleucine (Figure 21). 5S As predicted in the CP assessment, (AA) will not share with her father and siblings. It has a new mutation (G→A). In familial cases, the mutation (G-+C) is (JN ) and her father. Except for these observed base changes , XY females (JN) and (AA) are complete with SRY over the amplified 609 bp. They had completely identical sequences. The paternal lineage of both families was determined using minisatellite probes. Confirmed by Southern blotting [Wong, Z., Wilson, V., Patel, 1. , Povey, S., and Jeffrey s, Aj, , Ann, Hum, Genet, 51: 269-28 8 (1978); Wong, Z., Wilson, V., Jeff reys, A, J, and Thein, S, L,, Nuc, Ac1 ds Res,.

14: 4605−4616 (1986)]。14: 4605-4616 (1986)].

(AA)における新たな変異は、SRYの推定DNA結合モチーフ内にあって全 てのSRYおよびSRY関連遺伝子において同一である残基メチオニンからイン ロイシンへの保存的変化を起こす(図22)。新たな変異と新たな表現型とを関 連づけると、表現型と変異が関係しており、推測ではSRYが雄の性決定に必要 であるという証拠が得られる。公式には、Y染色体上の他の遺伝子が性決定に必 要であるとする可能性を排除しないが、以前の研究は、それらが存在するならば 、これらの遺伝子はSRYに近接して、偽書染色体境界に隣接して位置しなけれ ばならないことを示唆する[Pa1w+er、 M、S、 et al、、 N ature、 342: 937−939 (1989)]。The new mutation in (AA) is within the putative DNA-binding motif of SRY and all from the residue methionine, which is identical in all SRY and SRY-related genes. A conservative change to leucine occurs (Figure 22). The relationship between new mutations and new phenotypes When combined, the phenotype and mutation are related, and it is speculated that SRY is necessary for male sex determination. There is evidence that this is the case. Officially, other genes on the Y chromosome are required for sex determination. Although not excluding the possibility that they are important, previous research suggests that if they exist, , these genes must be located close to SRY and adjacent to pseudochromosomal boundaries. [Pa1w+er, M, S, et al,, N ture, 342: 937-939 (1989)].

家族的事例で見られた変異型はバリンからロイシンへの保存的変化を引き起こす (図22)。この残基は、マウス常染色体遺伝子(常染色体−4)がこの位置に イソロイシンへの保存的変化を有することを除いて、SRYおよびSRY関連配 列の間で保存されている。家族的事例で見られた変異型についての可能な解釈が いくつかある。第一は、この変異型は他の遺伝または環境因子に依存して条件付 き性転換を起こすことがあり得るというものである。同様の観察がマウスの場合 に記載され、その場合、精巣決定遺伝子の一部の対立遺伝子の精巣形成を誘導す る能力が遺伝的バックグラウンドに左右される[Eicher、 E、M、 a nd Washburn、 L、L。Variants seen in familial cases cause conservative changes from valine to leucine (Figure 22). This residue is located at this position in a mouse autosomal gene (autosome-4). SRY and SRY-related sequences, except with a conservative change to isoleucine. saved between columns. Possible interpretations of variants seen in familial cases There are several. First, this variant is conditional depending on other genetic or environmental factors. It is possible that a change in sex may occur. A similar observation is made in mice in which some alleles of testis-determining genes induce testis formation. The ability to nd Washburn, L.L.

、 Ann、 Rev、 Genet、、 20: 327−360 (198 6)]。第二は、コノ変異型は常染色体またはX連鎖性転換遺伝子について分離 する家族に偶然見られることがあるというものである。最後は、この変異型が性 転換を起こすことがあり得、父親は野生型と変異配列のモザイクであるだろうと いうものである。, Ann, Rev. Genet, 20: 327-360 (198 6)]. Second, the Kono variant segregates for autosomal or X-linked transgenic genes. It is said that it is sometimes seen by chance in a family who does. Finally, this mutant type conversion could occur and the father would be a mosaic of wild type and mutant sequences. That's what I mean.

試験したXY雌の大多数のSRY遺伝子は5scpアツセイで正常なように見え る。これらの個体はこのアッセイにより検出されないSRYの変異をもっている 可能性があり、それらはバンドシフトを起こさないか、または試験した領域の外 側にあるので検出されないと考えられる。また、これらの個体は性決定経路の別 の部分に変異をもつかもしれない。The SRY gene in the majority of XY females tested appeared normal in the 5scp assay. Ru. These individuals have mutations in SRY that are not detected by this assay. They may not undergo a band shift or may be outside the region tested. Since it is on the side, it is thought that it will not be detected. In addition, these individuals have different sex determination pathways. There may be variations in this part.

結論として、遺伝子SRYにおける新たな変異はXY雌での性転換と関連してい る。これはSRYが精巣形成および雄の性決定に必要であるという興味をそそる 証拠を提供する。In conclusion, new mutations in the gene SRY are associated with sex reversal in XY females. Ru. This raises the intriguing possibility that SRY is required for testis formation and male sex determination. provide evidence.

実施例5 トランスジェニックマウス胚の性転換 受精卵にSry遺伝子配列をマイクロインジェクションで導入し、偽妊娠レシピ エンドに移入し、そして得られた胚を、妊娠期間の満了まで発生させることなく 、移入後14日目に分析した。Example 5 Sex reversal of transgenic mouse embryos Introducing the Sry gene sequence into fertilized eggs by microinjection to create a pseudopregnancy recipe and the resulting embryos are allowed to develop until the end of the gestation period. , analyzed 14 days after transfer.

生殖***からの精巣発生の肉眼で見える最初の徴候はマウスでは12.4dpc ごろの精巣索の形成である。これはセルトーり細胞の分化および生殖細胞を取り 囲む上皮構造へのそれらの整合によるものである[Jost、 A、 & Ma rge、 S、 Ph11. Trans、 R,Soc。The first visible signs of testicular development from the genital ridge occur at 12.4 dpc in mice. This is the formation of the testicular cord. This involves cell differentiation and germ cell differentiation. This is due to their alignment to the surrounding epithelial structures [Jost, A., & Ma. rge, S, Ph11. Trans, R, Soc.

Lond、、 322.55−61 (1988)コ。精巣素形成は発生する精 巣に特徴的な縞模様の外観を与え、これにより胎児卵巣と精巣とを区別し得る。Lond, 322.55-61 (1988). Testicular formation is the sperm that develops. It gives the nest a characteristic striped appearance, which can distinguish the fetal ovary from the testis.

精巣に特徴的な他の形態学的変化はその急速な成長と顕著な脈管構造である。部 分的性転換の場合でさえ精巣索形成が明らかな時期で卵管移入後14日目ごろの 胎児の検査[Eicher、 E、 M、 Ph11. Trans、 R,S oc、 Lond、、 322.109−118 (1988)およびEich er。Other morphological changes characteristic of the testis are its rapid growth and prominent vasculature. Department Even in the case of partial sex reversal, testicular cord formation is obvious, around 14 days after oviduct transfer. Fetal examination [Eicher, E, M, Ph11. Trans, R, S oc, Lond, 322.109-118 (1988) and Eich Er.

E、M、et al、、Cytogenet、Ce11. Genet、、28 . 104−115 (1980)コは、表現型性の迅速アッセイにあたる。染 色体性の指標は羊膜細胞テノ性染色質の染色により得られた[Monk、 M  & McLaren、 A、。E, M, et al., Cytogenet, Ce11. Genet, 28 .. 104-115 (1980) is a rapid phenotypic assay. dyed An index of chromosomal character was obtained by staining amniotic cell tenochromatin [Monk, M. & McLaren, A.

J、 Embryol、 Exp、 Morph、、 63.75−84 (1 981)コ。必要な場合は、Y連鎖遺伝子ZfY−1から誘導されたDNAプロ ーブまたはオリゴヌクレオチドプライマーを使ってサザン分析またはPCHによ り確認した[Mardon、 G、 et al、、 5cience、 24 3.78−80 (1989); Nagamjne、 C,M、 et al 、、 Nature、 243.80−83 (1989)およびKoopma n P、 et al、、 Nature、 342.940−942 (19 89)]。J, Embryol, Exp, Morph, 63.75-84 (1 981) Ko. If necessary, a DNA protein derived from the Y-linked gene ZfY-1 by Southern analysis or PCH using probes or oligonucleotide primers. [Mardon, G. et al., 5science, 24] 3.78-80 (1989); Nagamjne, C, M, et al , Nature, 243.80-83 (1989) and Koopma nP, et al, Nature, 342.940-942 (19 89)].

Sryの推定DNA結合ドメインの5′側の8kb配列と3′側の5kb配列を 含むファージクローンL741から誘導された14kb断片(図23)はベクタ ー配列から精製し、トランスジェニックマウスを作製するために使用した。図2 3はマウスSry断片741およびヒトSRY断片A[コスミドcAMFから単 離した; Ellis、 N、A、 et al、、 Nature、 337 .81−84 (1989)]の制限地図を示し、これらは次の制限エンドヌク レアーゼを用いて示される:B、BamHI ;E、EcoRI ;H,Hin dI[およびS、5alI。断片のサイズはkbで示しである。保存されたSr y/SRYオーブン・リーディング・フレームは陰影を付けたボックスで示され る。オーブン・リーディング・フレームの方向は2つのクローンの上に示しであ る。ヒト偽書染色体境界の位置は矢印で示され、偽書染色体領域はこの地点の右 側である。PCR分析に使用したオリゴヌクレオチドブライマーの位置(図25 および27に関して記載した)は三角で示される。The 8 kb sequence on the 5' side and the 5 kb sequence on the 3' side of the putative DNA binding domain of Sry were The 14kb fragment (Figure 23) derived from phage clone L741 containing vector - Purified from the sequence and used to generate transgenic mice. Figure 2 3 is mouse Sry fragment 741 and human SRY fragment A [single fragment from cosmid cAMF]. Released; Ellis, N, A, et al, Nature, 337 .. 81-84 (1989)] and these are the following restriction endpoints. Indicated using lyase: B, BamHI; E, EcoRI; H, Hin dI [and S, 5alI. Fragment sizes are given in kb. Saved Sr The y/SRY oven reading frame is indicated by a shaded box. Ru. The orientation of the oven reading frame is shown above the two clones. Ru. The location of the human pseudochromosomal boundary is indicated by an arrow, and the pseudochromosomal region is to the right of this point. It's on the side. Position of oligonucleotide primers used for PCR analysis (Figure 25 and 27) are indicated by triangles.

5RY−または5ry−含有断片を適当な制限酵素での消化によりコスミドまた はファージベクターから放出させ、アガロースゲル電気泳動により単離し、次の 3つの方法の1つでさらに精製した: (i)製造者の説明書に従うGenec lean (Bjolol); (H)フェノール抽出、セファデックス050 カラムクロマトグラフイーおよびエタノール沈殿; (iii) Genecl eanとこれに続< Elutip(Schleicher & 5chue1 1)およびエタノール沈殿。5RY- or 5ry-containing fragments are digested with appropriate restriction enzymes to create cosmids or was released from the phage vector, isolated by agarose gel electrophoresis, and then Further purification was performed in one of three ways: (i) Genec according to manufacturer's instructions; lean (Bjolol); (H) Phenol extraction, Sephadex 050 Column chromatography and ethanol precipitation; (iii) Genecl ean and following this< Elutip(Schleicher & 5chue1 1) and ethanol precipitation.

トランスジェニックマウスは本質的に“Manipulating the M ouse Embryo ” (Hogan B、、 Contantin4.  F、 & Lacy、 E、) (Cold Spring Harbour  Laboratory、 New York、 1986)に記載される通り に作製した。簡単に説明すると、3−5週齢(CBAxC57BL/10)Fl 雌を過剰***させ、繁殖用のFl雄と交配させた。Transgenic mice are essentially “Manipulating the M ouse Embryo” (Hogan B,, Contantin4. F, & Lacy, E,) (Cold Spring Harbor Laboratory, New York, 1986) It was created in Briefly, 3-5 week old (CBAxC57BL/10) Fl Females were superovulated and mated with breeding Fl males.

翌日、膣栓を示す雌の卵管から受精卵を集めた。約20g/mlの濃度で1−2 1)lのDNAを前核にマイクロインジェクションで導入した。卵をM16また はT6培地で一夜インキユベートし、2細胞胚を卵管移入により偽妊娠レシピエ ンドに移植した。この断片の導入後全部で158の胚が得られた(以後f741 と呼ぶ)。The next day, fertilized eggs were collected from the oviducts of females exhibiting vaginal plugs. 1-2 at a concentration of about 20g/ml 1) 1 of DNA was introduced into the pronucleus by microinjection. M16 eggs were incubated overnight in T6 medium, and 2-cell embryos were transferred into pseudopregnant recipients by oviduct transfer. ported to India. A total of 158 embryos were obtained after introduction of this fragment (hereafter f741 ).

(本頁以下余白) 表1の説明 導入した胚は移入後14日目に検査した。胚は次の方法で分析した:羊膜細胞に おいて性染色質を染色することにより染色体性(XXまたはXY/XO)を決定 した[Monk、 M & McLaren、 A、。(Margins below this page) Explanation of Table 1 The transferred embryos were examined 14 days after transfer. Embryos were analyzed in the following way: into amniotic cells. Determine chromosomal sex (XX or XY/XO) by staining sex chromatin in [Monk, M. & McLaren, A.

J、 Embryol、 Rxp、 Morph、 63.75−84 (19 81)]。トトランスジーンスはSryのサザンプロットまたはPCR検出によ り検定し、Y染色体の有無はZfy遺伝子配列の同様のアッセイから判定した。J, Embryol, Rxp, Morph, 63.75-84 (19 81)]. Transgenes were detected by Southern blot or PCR detection of Sry. The presence or absence of the Y chromosome was determined from a similar assay of the Zfy gene sequence.

サザン分析用のゲノムDNAは肢から調製した。EcoRI消化DNAのサザン 分析は“Mo1ecular Clonjng″(Maniatis、 R、、 Fr1tsch、 E、F、 & Sambrook、 J、) (Cold  Spring Harbor Laboratory、 New York、  1982)に記載されるように行った。Sryについては、Sry保存モチーフ を含むクローン422.04を使ってプロットを検索した。ZfY遺伝子につい ては、Zfy−1ジンクフインガードメインを含む1.9kbのHindI[I ゲノム断片[Koopman、 P、 et al、、 Nature、 34 2.940−942 (1989)コをプローブとして使用した。PCR分析の 場合は、プロティナーゼに消化を1mM EDTA中で行い、DNAをフェノー ル/クロロホルムで1度抽出し、少量の試料をPCR反応混合物に直接加えた。Genomic DNA for Southern analysis was prepared from the limbs. Southern analysis of EcoRI-digested DNA The analysis was performed using “Molecular Clonjng” (Maniatis, R., Fr1tsch, E, F, & Sambrook, J,) (Cold Spring Harbor Laboratory, New York, (1982). For Sry, the Sry conserved motif Plots were searched using clone 422.04 containing . About ZfY gene The 1.9 kb HindI[I Genome fragment [Koopman, P. et al., Nature, 34 2.940-942 (1989) was used as a probe. PCR analysis If necessary, perform proteinase digestion in 1mM EDTA to phenolate the DNA. Extracted once with L/chloroform and added a small amount of sample directly to the PCR reaction mixture.

PCR分析は図25に関して記載するように行った。表現型性は精巣または卵巣 の発生を評価することにより決定した。結果を以下の表1に示す。xO子孫の頻 度は以前の研究と一致した[Ru5sell、 L、B、、 ”Chemica l mutagens、 Pr1nciples and methods f 。PCR analysis was performed as described with respect to FIG. Phenotypic: testicular or ovarian This was determined by evaluating the occurrence of The results are shown in Table 1 below. Frequency of xO offspring The degree was consistent with previous studies [Ru5sell, L, B,,” l mutagens, Pr1nciples and methods f .

r their detection”、 Vol、 4 (Hollaend er、 A、編集) 55−91 (Plenum Press、 New Y ork、 London 1976)]。XXトランスジエネシスの4例におい て、Sryシグナルと対照雄のそれとの比較はトランスジーンについてモザイク 現象を示した。最後の2つの胚はトランスジェニック胚が得られたことを示す。r their detection”, Vol, 4 (Hollaend er, A, editor) 55-91 (Plenum Press, New Y ork, London 1976)]. In 4 cases of XX transgenesis Therefore, the comparison of the Sry signal with that of control males shows that there is a mosaic for the transgene. demonstrated the phenomenon. The last two embryos indicate that transgenic embryos were obtained.

マウスクローン741トランスジエエックスの胚分析データの要約胚。数 性染 色質sty zb mvt!1型 トラン1’)エニtl 表現型性63 +  −27−/4OND XX 92フ + + XY トロ〕 ♂ 58 ND ND XY ND ♂ 胚の大部分は、はぼ等しい割合で、XX雄またはXX雌であった。しかしながら 、2つの場合(m7.22およびm10.2)に、性染色質がXY性染色体構成 ではなくXXを示した胚に精巣が見られた。サザン分析により、これらは両方と もZfy配列を欠失し、多コピーのSryを有するトランスジェニックであるこ とが分かった(図24a)、Zfy−1およびZfy−2を認識するプローブへ のハイブリダイゼーションの欠如はY染色体の不存在を示し、一方Sryプロー ブへのハイブリダイゼーションの強さはそれらが多コピーのトランスジーンを保 有することを示す。XX雄およびXX雌の試料は比較のために含まれる。Zfy プローブはまたZfxおよびZfaも検出し[Ashworth、 A、 et  al、、 EMBO,J、、 9.1529−1534 (1990)] 、 各シレーのDNA量の対照を提供する。バンドのサイズはkbで示しである。Summary embryo of embryo analysis data of mouse clone 741 Transdiex. Number of sexual dyes Color quality sty zb mvt! Type 1 tran 1') any tl phenotypic 63 + -27-/4OND XX 92fu + + XY Toro ♂ 58 ND ND XY ND ♂ The majority of embryos were XX males or XX females in approximately equal proportions. however , in two cases (m7.22 and m10.2), the sex chromatin has an XY sex chromosome configuration. However, testes were found in embryos that showed XX instead. Southern analysis shows that both of these It is also possible that the gene is transgenic, lacking the Zfy sequence and having multiple copies of Sry. (Fig. 24a), to probes that recognize Zfy-1 and Zfy-2. The lack of hybridization indicates the absence of a Y chromosome, while the Sry probe The strength of hybridization to the transgenes indicates that they retain multiple copies of the transgene. Indicates that it has. Samples of XX males and XX females are included for comparison. Zfy The probe also detected Zfx and Zfa [Ashworth, A., et al. al, EMBO, J, 9.1529-1534 (1990)], Provides a control for the amount of DNA in each strain. Band sizes are given in kb.

これら2つの胚からの生殖腺はリン酸緩衝溶液(PBS)中で全体を写真に撮り 、次いで4%バラホルムアルデヒド中で固定し、エタノール中で脱水し、そして パラフィン中に包埋した。切片(7μm)をヘマトキシリンとエオシンで染色し 、共に正常な精巣索の形成を示し、正常なXY兄兄弟からの精巣と区別できなか った(図24b、c)。The gonads from these two embryos were photographed whole in phosphate buffered saline (PBS). , then fixed in 4% formaldehyde, dehydrated in ethanol, and Embedded in paraffin. Sections (7 μm) were stained with hematoxylin and eosin. , both showed normal testicular cord formation and were indistinguishable from testes from normal XY siblings. (Fig. 24b, c).

図24bは、非トランスジェニックきようだいの単一精巣(左)と卵巣(右)の 間に示された、胚m7.22(上段)くネル、中央)およびmlO,2(下段パ ネル、中央)から切除した生殖腺の対を示す。トランスジェニック胚の生殖腺は 精巣索形成と関連した特徴的なストライブを示す。Figure 24b shows a single testis (left) and ovary (right) of a non-transgenic sibling. Embryos m7.22 (top panel, center) and mlO,2 (bottom panel) shown in between. Shown are pairs of gonads excised from a wall (center). The gonads of transgenic embryos are Showing characteristic stripes associated with testicular cord formation.

図24cは、m7.22(上段パネル)とm10.2(下段パネル)の精巣切片 の組織構造を示す。大きさの明らかな差は切片の平面によるものである。索の形 態は同腹のマウスと類似していた。Figure 24c shows testis sections at m7.22 (upper panel) and m10.2 (lower panel). The organizational structure of The apparent difference in magnitude is due to the plane of the section. shape of rope The condition was similar to that of its littermate mice.

これらの実験から、Sry配列を担う14kbゲノム断片はマウスにおいて精巣 発生を開始させるのに十分である。These experiments showed that the 14kb genomic fragment carrying the Sry sequence was found in the testis in mice. sufficient to initiate development.

f741が性転換を与える頻度を決定するために、雌として評価された全部の胚 はPCRでSry配列の存在について調べた。To determine the frequency with which f741 confers sex reversal, all embryos evaluated as female investigated the presence of the Sry sequence by PCR.

2つは確実にトランスジェニックであると同定され、別の4つの胚は、それらが 小割合の細胞にトランスジーンを有するモザイクであることを示唆する弱いシグ ナルを与えた(表1)。全てのXXトランスジェニックが性転換を示すわけでは ないという発見は、このようなモザイク現象またはSry発現のレベルに対する 位置効果のためであると考えられる(以下参照)。Two were positively identified as transgenic, and another four embryos confirmed that they were Weak signal suggesting mosaicism with transgene in a small percentage of cells (Table 1). Not all XX transgenics exhibit sex reassignment The finding that no such mosaicism or This may be due to a position effect (see below).

性転換トランスジェニックマウスにおける正常成熟離去現型の発生 Sryトランスジェニックマウスの成熟表現型を調べるために、f’741を導 入した胚の一部は妊娠期間の終結まで発生させた。合計93匹の動物が生まれた (49匹の雄と44匹の雌)。これらのうち5匹はサザンブロツティングにより トランスジェニックであることが判明した。2匹はトランスジーンを伝えなかっ たXY雄であり、こうして性転換に関する情報を与えなかった。Development of normal mature abscission phenotype in sex-reversed transgenic mice To investigate the maturation phenotype of Sry transgenic mice, f'741 was introduced. Some of the implanted embryos were allowed to develop until the end of gestation. A total of 93 animals were born. (49 males and 44 females). Five of these were found by Southern blotting. It turned out to be transgenic. Two animals did not pass on the transgene. He was an XY male and thus did not provide any information regarding his sex change.

トランスジェニックマウスの1つ、M33.13は次のように分析した。PCR 分析のために、0. 1μgのゲノムDNAを、1.5mM 各dNTP、50 mM トリス−HCl pH9,15mM 硫酸アンモニウム、7mM MgC 12,0,05%ノニデットP−40,0.5U Taqポリメラーゼ(Ang l 1anBjotec)および500ngの各オリゴヌクレオチドブライマー を含む50μm反応混合物に加えた。増幅はTechne PHC−2サーモサ イクラ−中での94℃で5秒間、65℃で30秒間および72℃で30秒間の3 0サイクルから成っていた。8μlのアリコートは2%アガロース−THEゲル 上で電気泳動を行った。Sryのためのプライマーは(5’−3’)TCA T GA GACTGCCAA CCA CAG および CAT GACCACC ACCACCACCAA(図23に三角テ示した)であり、ZfY−1(7)た めのプライマーはCCT ATT GCA TGG AC丁 GCA GCT  TAT G およびGACTAG ACA TGT CTT AACATCTG T CCであった。ミオゲニンプライマーはラットcDNA配列のヌクレオチド 656−685および882−901に相当した[Wright、 W、E、、  etal、、 Ce11.56.607−617 (1989月。PCR産物 はそれぞれ441.180および245bpであった。精巣は図24に関して記 載したように組織検査のために処理された。One of the transgenic mice, M33.13, was analyzed as follows. PCR For analysis, 0. 1μg of genomic DNA, 1.5mM each dNTP, 50 mM Tris-HCl pH 9, 15mM ammonium sulfate, 7mM MgC 12,0,05% Nonidet P-40, 0.5U Taq polymerase (Ang 1anBjotec) and 500ng of each oligonucleotide primer was added to the reaction mixture containing 50 μm. Amplification is Techne PHC-2 thermosa 3 at 94°C for 5 seconds, 65°C for 30 seconds and 72°C for 30 seconds in Icra. It consisted of 0 cycles. 8 μl aliquots were added to a 2% agarose-THE gel. Electrophoresis was performed on the top. The primer for Sry is (5'-3')TCA T GA GACTGCCAA CCA CAG and CAT GACCACC ACCACCACCAA (shown as a triangle in Figure 23), and ZfY-1(7) The primers are CCT, ATT, GCA, TGG, AC, GCA, GCT. TAT G and GACTAG ACA TGT CTT AACATCTG It was TCC. Myogenin primer is a nucleotide sequence of the rat cDNA sequence. 656-685 and 882-901 [Wright, W, E, . etal, Ce11.56.607-617 (1989. PCR product were 441.180 and 245 bp, respectively. The testes are noted with respect to Figure 24. were processed for histological examination as described above.

PCRおよび精巣検査の結果は図25に示してあり、ここで図25aはSryお よび対照(ミオゲニン)バンドを示tm33.13からのゲノムDNA (レー ン3)のPCR分析を示す。Zfy−1に対応するバンドは見られず、このこと はY染色体の不存在を示す。この結果はY染色体プローブY 353 B [B jshop、 C,E。The results of PCR and testicular testing are shown in Figure 25, where Figure 25a is Genomic DNA (ray) from tm33.13 showing control (myogenin) and control (myogenin) bands. PCR analysis of step 3) is shown. There is no band corresponding to Zfy-1, and this indicates the absence of a Y chromosome. This result shows that the Y chromosome probe Y353B [B jshop, C, E.

et al、、 Nature、 315.70−72 (1985)]および S x 1 [Roberts。et al., Nature, 315.70-72 (1985)] and S x 1 [Roberts.

C,、et al、、 Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 US A、 85.6648−6649 (1988)コを用いたサザンブロッティン グにより確認された。正常XX雌およびXY雄の同腹のマウス(33,9,レー ン2および33.17.レーンl)を比較のために示しである。M1マーカーバ ンド(1081,510,396,344,298,220,201,154お よび134bp)。図25bはマウス33.17(左)および33.13(右) の外部性器を示し、図25cはマウス33.17(左)および33.13(右) からの精巣切片の組織構造を示す(縮尺線、90μm)。C, et al, Proc, Natl, Acad, Sci, US A, 85.6648-6649 (1988) Southern blotting using Confirmed by Google. Normal XX female and XY male littermates (33,9, 2 and 33.17. Lane l) is shown for comparison. M1 marker cover (1081, 510, 396, 344, 298, 220, 201, 154 and and 134 bp). Figure 25b shows mice 33.17 (left) and 33.13 (right) Figure 25c shows the external genitalia of mice 33.17 (left) and 33.13 (right). (Scale line, 90 μm).

マウスm33.13は正常XY同腹のマウスと大きさおよび重さが類似していた 。分娩後約6週でm33.13は雌(最高2匹/夜)と共にケージに入れた。マ ウスは正常な交尾挙動を示し、6日間で4回交尾した。Mouse m33.13 was similar in size and weight to normal XY littermates. . Approximately 6 weeks postpartum, m33.13 was caged with females (up to 2/night). Ma The mice showed normal mating behavior and mated 4 times in 6 days.

雄マウスにおける2つのX染色体の存在は、生殖細胞が前精原細胞を越えて発育 するのを妨げられるので、常に生殖不能をもたらす。この現象はX染色体の1つ にTdyを含むY誘導配列が存在するために雄であるXX SxrおよびXX  Sxr’マウスにおいて証明された[Cattanach、 B、M、、 et  al、、 Cytogenetics。The presence of two X chromosomes in male mice indicates that germ cells develop beyond prespermatogonia. always resulting in sterility. This phenomenon is one of the X chromosomes XX Sxr and XX are male due to the presence of a Y-inducing sequence containing Tdy in demonstrated in Sxr' mice [Cattanach, B. M., et al. al,, Cytogenetics.

10、318−337 (1971); Burgoyne、 P、S、、 e t al、、 Nature、 320゜170−172 (1986)および 5utcliffe、 M、J、 & Byrgoyne、 P−8,、Dev elopment、 107.373−380 (1989)]。従って、性転 換トランスジェニックマウスm33.13が生殖不能であっても意外ではなかっ た。彼が交尾した4匹の雌はどれも妊娠しなかった。3つの事例において、膣栓 の***の存在について調べたが、どれも存在しなかった。m33.13と正常X Y兄兄弟の唯一の相違は精巣の大きさであった。XY同腹のマウスの精巣の重さ が76mgであるのに対して、m33.13は17mg (XXSxr’雄に対 して期待された範囲内)である。精巣を組織検査のために処理し、切片からライ ジッヒ細胞、周細管性筋様細胞およびセルドーリ細胞の明らかに規定された正常 集団を伴う細管の存在が示されたが、***形成を行う細胞は全く存在しなかった (図250)。10, 318-337 (1971); Burgoyne, P.S., e. tal, Nature, 320°170-172 (1986) and 5utcliffe, M, J, & Byrgoyne, P-8,, Dev elopment, 107.373-380 (1989)]. Therefore, gender change It is not surprising that the transgenic mouse m33.13 is sterile. Ta. None of the four females he mated became pregnant. In three cases, vaginal plugs I investigated the existence of semen, but none of them were found. m33.13 and normal X The only difference between the two brothers was the size of their testicles. Testis weight of mice from XY litter is 76mg, whereas m33.13 is 17mg (for XXSxr' males) (within the expected range). Process the testes for histology and lyse the sections. Clearly defined normality of Zich cells, periticular myoid cells and Serdoli cells The presence of tubules with clusters was shown, but no spermatogenic cells were present. (Figure 250).

m33.13の内部検査から、半陰陽の徴候を示さない正常雄の生殖路が明らか になった。これは、セルトーり細胞が抗ミュラー (Mullerian)ホル モン(AMH)の生産の点で機能的に正常であり、ライジッヒ細胞がテストステ ロンの生産の点で正常であることを示す。AMHは雌のミュラー管系(卵管、子 宮および上部膣)の消失に必要であり、テストステロンはウォルフ(Wolff ian)管層導体(精管および精嚢のような付属生殖腺)の発生並びに雄の2次 性徴の発現に必要である[Jost、 A & Magre、 S、 Ph1l 。Internal examination of m33.13 reveals normal male reproductive tract with no signs of hermaphroditism Became. This is due to the fact that cellulose cells are anti-Mullerian hormonal. Leysig cells are functionally normal in terms of production of AMH Indicates normality in terms of Ron's production. AMH is a female Müllerian system (oviduct, offspring) Testosterone is required for the disappearance of the cervix and upper vagina), and testosterone ian) development of tubular conductors (auxiliary gonads such as the vas deferens and seminal vesicles) and male secondary Required for the expression of sexual characteristics [Jost, A & Magre, S, Ph1l .

Trans、 R,Soc、 Land、 322.55−61 (1988) およびJosso、 N、、Mechanisms of sex d4ffe rentiation in animals and man (動物とヒト における性分化のメカニズム) ” (Austin、 C,R,& Hdwa rds、 R,G、編集) 165−203 (Academic Press 、 London 1981)]。・別の2つのXXトランスジェニック、m3 2.lOおよびm33.2は外部雌表現型を示したが、両方ともまだ多コピーの Sryを保有していた。これらのマウスは子孫をつくり、このことからそれらが 機能的な生殖管と卵巣をもつことが分かる。これらの動物はさらに、トランスジ ェニックXX雌胎児と共に、f741が常に性転換を起こすとは限らないことを 証明した。Sry遺伝子を非機能的にするSry遺伝子のわずかな再配列が存在 しつると考えられるが、これが全ての事例で起こる可能性はほとんどないと思え る。より一層確かと思われる他の解釈が2つある。第一は、これらの雌がトラン スジーンについてモザイクであり、はんの小割合の細胞がSry遺伝子コピーを 担う生殖***の体細胞部分を構成するにすぎないというものである。XXφXY キメラの分析は、XY細胞が約30%より少ない場合に雌または両性動物が発生 することを示唆するEEicher、 E、M、 et al、、 Cytog enet。Trans, R, Soc, Land, 322.55-61 (1988) and Josso, N., Mechanisms of sex d4ffe Rentation in animals and man (Austin, C, R, & Hdwa) rds, R, G, editor) 165-203 (Academic Press , London 1981)]. -Two other XX transgenics, m3 2. lO and m33.2 showed an ectofemale phenotype, but both were still multicopy It held Sry. These mice produce offspring and this indicates that they It can be seen that it has functional reproductive tubes and ovaries. These animals are also transgenic. Note that with genic XX female fetuses, f741 does not always undergo sex reversal. certified. There is a slight rearrangement of the Sry gene that makes it non-functional Although this may be true, I think it is highly unlikely that this will occur in all cases. Ru. There are two other interpretations that seem more plausible. First, these females are trans The Sry gene is mosaic, with a small proportion of cells carrying a copy of the Sry gene. It is said that it only constitutes the somatic part of the genital ridge that is responsible for this. XXφXY Chimera analysis indicates that females or hermaphrodites occur when there are less than approximately 30% of XY cells. EEicher, E, M, et al, Cytog suggests that enet.

Ce1l Genet、、 28.104−115 (1980); McLa ren A、、Chimeras inDevelopmental Bjol ogy(発生生物学におけるキメラ) ” (Le Douarin、 N、  & McLaren A、編集) 381−399 (Academic Pr ess、 New York & London、 1984);およびBur goyne、 P、S、 et al、、 Development、 102 .443−450 (1988)]。第二は、トランスジーンの発現が組込み部 位により位置効果を受けるというものである。遺伝子座をコントロールする領域 が存在する2、3の事例を除いて、トランスジーンの発現はほとんど常にそれら の染色***置に依存する〔Grosveld、 F、 et al、、 Ce1 1.、51.975−985 (1987)] 。これら2つの別の解釈は成熟 XXトランスジェニック雌からの繁殖により試験することができる。Ce1l Genet, 28.104-115 (1980); McLa ren A,, Chimeras in Developmental Bjol ogy (chimera in developmental biology)” (Le Douarin, N. & McLaren A, ed.) 381-399 (Academic Pr. ess, New York & London, 1984); and Bur. goyne, P, S, et al, Development, 102 .. 443-450 (1988)]. Second, transgene expression is at the integration site. This means that there is a position effect depending on the location. Regions that control genetic loci Except for a few cases where there are depending on the chromosomal location of [Grosveld, F. et al., Ce1 1. , 51.975-985 (1987)]. These two alternative interpretations are mature Can be tested by breeding from XX transgenic females.

マウスm32.10をF 1 (CBAxC57BL/10)雄とつがわせ、得 られた子孫の尾生検を3週目に行った。ゲノムDNAの調製とサザン分析は表1 に関して記載する通りに行い、結果を図26に示す。Zfy−1およびZfY− 2を認識するプローブへのハイブリダイゼーションの欠如はY染色体の不在を示 す。Mice m32.10 were mated with F1 (CBAxC57BL/10) males and obtained. Tail biopsies of the offspring were taken at 3 weeks. Genomic DNA preparation and Southern analysis are shown in Table 1. The results are shown in FIG. 26. Zfy-1 and ZfY- Lack of hybridization to a probe that recognizes 2 indicates the absence of a Y chromosome. vinegar.

ファウンダー雌m32.10はSryを認識するプローブへの強いハイブリダイ ゼーションを示して、多コピーのトランスジーンの存在が明らかである。子孫番 号7に同じバンドパターンが見られる。この動物の外部性器の検査は正常な雌表 現型を示した。雄の子孫番号1−5由来のDNAはZfyとSryプローブの両 方へのハイブリダイゼーションを示す。これらのうち3匹の動物は多コピーのS ryを有し、かくしてトランスジェニックである。Founder female m32.10 strongly hybridizes to a probe that recognizes Sry. The presence of multiple copies of the transgene is evident. descendant number The same band pattern can be seen in No. 7. Examination of the external genitalia of this animal shows normal female appearance. The current form was shown. DNA from male progeny numbers 1-5 was tested for both Zfy and Sry probes. This shows hybridization toward the Three of these animals had multiple copies of S ry and is thus transgenic.

バンドのサイズはkbで示しである。33.2はまだトランスジェニック子孫を もたらしていない。しかしながら、32.10はトランスジーンを雌の子孫に伝 え(図26)、これはモザイク現象がこの事例での解釈に当てはまらないことを 示唆する。Band sizes are given in kb. 33.2 still produces transgenic offspring Not brought. However, 32.10 transmits the transgene to female offspring. Eh (Figure 26), this means that the mosaic phenomenon does not fit the interpretation in this case. suggest.

ヒトSRYはマウスにおいて機能しないマウスSryとヒトSRYは79アミノ 酸の推定DNA結合ドメインの1次構造において高度の類似性を示す。性決定経 路におけるこのタンパク質と他の遺伝子との相互作用の特異性は、おそらくこの ドメインの配列に依存している。しかしながら、2つの遺伝子はこれらのアミノ 酸残基のうち23信が異なっており、その差異のうち2個だけが保存的である。Human SRY does not function in mice Mouse Sry and human SRY have 79 amino acids The putative DNA binding domains of the acids show a high degree of similarity in the primary structure. sex determination meridian The specificity of the interaction of this protein with other genes in the tract is probably due to this It depends on the arrangement of domains. However, two genes contain these amino acids. Twenty-three of the acid residues differ, and only two of the differences are conservative.

XY雌において精巣発生を起こさせない単一アミノ酸の置換の発見から、いくつ かの事例では、SRYタンパク質の明らかに保存的な変異でさえもその作用を破 壊しうることが分かる。さらに、マウスおよびヒト遺伝子のヌクレオチド配列は 推定上のDNA結合ドメインの外側で著しく分岐している。これらの知見を考慮 すると、ヒトSRY遺伝子がマウスにおいて性転換を引き起こすのにそのマウス 対応遺伝子と同様の効果を有するかどうか調べることは興味がもてた。The discovery of a single amino acid substitution that prevents testicular development in XY females has led to several In that case, even apparently conservative mutations in the SRY protein disrupted its action. I know it can be broken. Additionally, the nucleotide sequences of mouse and human genes are Significantly divergent outside of the putative DNA-binding domain. Considering these findings Then, although the human SRY gene causes sex reversal in mice, It was interesting to see if it had a similar effect as the corresponding gene.

前核の導入のために使用したDNAはSRY付近のヒトY染色体DNAに相当す る25kbのBamHI−3alI断片であり、コスミドクローンcAMFから 単離される[Ellis、 N、A、 et al、、 Nature、 33 7.81−84 (1989)]。この断片はSRY保存ドメインの5′側の約 12.5kbのY特異的配列と3′側の5kb配列を含む。残りの6kbがXお よびY染色体に共通した偽書染色体領域からの配列を表す(図23)。The DNA used to introduce the pronuclei corresponds to human Y chromosome DNA near SRY. It is a 25 kb BamHI-3alI fragment derived from cosmid clone cAMF. isolated [Ellis, N.A. et al., Nature, 33 7.81-84 (1989)]. This fragment is approximately 5′ of the SRY conserved domain. It contains a 12.5kb Y-specific sequence and a 5kb 3' sequence. The remaining 6kb is and the sequence from the pseudochromosomal region common to the Y chromosome (Figure 23).

性転換を起こすヒトSRYの能力は、トランスジーンの3つの独立した組込みを 示す動物を用いて評価した。これらのうち2つはXYファウンダー・トランスジ ェニックhA6およびhA9から誘導された系列であった。これらのファウンダ ーはSRYをそれらの子孫の約半数に伝えた。つまり、検定した17のhA6胚 のうち8つ、および36のhA9胚のうち13がトランスジェニックであった。The ability of human SRY to undergo sex reversal depends on three independent integrations of transgenes. Evaluation was performed using the animals shown. Two of these are XY Founder Transdi was a line derived from genetic hA6 and hA9. These founders - passed on SRY to about half of their descendants. In other words, the 17 hA6 embryos tested 8 of these and 13 of 36 hA9 embryos were transgenic.

これらの系列の子孫を14.5dpcに分析したとき、XXトランスジェニック 胎児に精巣索形成の徴候は見られず、これはどちらの組込み現象も性転換を引き 起こさなかったことを示す。3番目の組込みは1つのXXトランスジェニックフ ァウンダー動物の胚により示されたが、これも表現型的に雌であった。When the progeny of these lines were analyzed at 14.5 dpc, XX transgenic There were no signs of testicular cord formation in the fetus, indicating that neither incorporation event could lead to sex reversal. Indicates that it did not occur. The third integration is one XX transgenic gene. demonstrated by the founder animal embryo, which was also phenotypically female.

ヒトSRYを子孫に伝達するトランスジェニック動物が得られたので、発生する 生殖腺と、他の知られた唯一のSRY発現部位である成体精巣でのトランスジー ンの発現を試験することができた。マウスSryが発現される時期の11.5− 12dpcにhA6およびhA9から生殖***を切除した。尿生殖***の対から RNAを抽出し、小規模反応[Koopman、 P、 et al、、 Na ture、 342、940−942 (1989)]においてそれぞれの*** 対から得られた量の半分を逆転写酵素の存在下で、半分を逆転写酵素の不在下で 逆転写させた。逆転写はそれぞれのRNA試料に対して逆転写酵素(RT)の存 在下(+)および不在下(−)で行い、観察されたバンドがSRY転写物の存在 のためであり、汚染DNAのためではないことを証明した。PCR反応にゲノム DNAまたは逆転写産物を加え、図25に関して記載したように増幅させた。D NA分析において使用したSRYプライマーは(5’ −3’ )GATCAG  CAA GCA GCT GGG ATA CCA GTG および CTG  TAG CGG TCCCGT TGCTGCGGT G であった(336 bp産物、図23中の黒い三角)。RNA分析では、CAG GAG GCA  CAG AAA TTA CAG GGCATG Cおよび ACA GTCA TCCCT GTA CAA CCT GTT GTCCを使用した(174b p産物、図23中の白い三角)。ゲノムDNAのPCR分析(図27上段)から 、全ての胚(レーン1−12)がSRYについてトランスジェニックであること が判明した。試料4−6および10−12は、XXであった試料1−3および7 −9と違って、それらがXYであることを裏付けるZfy−1に対応するバンド を示した。非トランスジェニック対照(nonTG)を右側に示す。ミオゲニン のオリゴヌクレオチドプライマーを対照として各分析に含めである。各レーンの 下には、同−胚の尿生殖***から抽出された逆転写RNAのPCR分析が示しで ある(下段パネル)。SRY発現に対応するバンドは試料1−9および11に見 られた。Now that we have obtained transgenic animals that transmit human SRY to their offspring, transzyme in the gonads and adult testis, the only other known site of SRY expression. It was possible to test the expression of 11.5- at the time when mouse Sry is expressed. Genital ridges were excised from hA6 and hA9 at 12 dpc. From pairs of urogenital ridges RNA was extracted and small-scale reactions [Koopman, P. et al., Na ture, 342, 940-942 (1989)]. half the amount obtained from the pair in the presence of reverse transcriptase and half in the absence of reverse transcriptase. Reverse transcribed. Reverse transcription involves determining the presence of reverse transcriptase (RT) for each RNA sample. Performed in the presence (+) and absence (-), the observed bands indicate the presence of SRY transcripts. It was proven that this was caused by contaminating DNA. Genome in PCR reaction DNA or reverse transcripts were added and amplified as described for Figure 25. D The SRY primer used in the NA analysis was (5'-3')GATCAG CAA GCA GCT GGG ATA CCA GTG and CTG TAG CGG TCCCGT TGCTGCGGT G (336 bp product, black triangle in Figure 23). In RNA analysis, CAG, GAG, GCA CAG AAA TTA CAG GGCATG C and ACA GTCA TCCCT GTA CAA CCT GTT GTCC was used (174b p product, white triangle in Figure 23). From PCR analysis of genomic DNA (upper row of Figure 27) , all embryos (lanes 1-12) are transgenic for SRY. There was found. Samples 4-6 and 10-12 were XX Samples 1-3 and 7 -9, the band corresponding to Zfy-1 confirms that they are XY showed that. Non-transgenic control (nonTG) is shown on the right. myogenin oligonucleotide primers were included in each analysis as controls. of each lane Below, PCR analysis of reverse transcribed RNA extracted from the urogenital ridge of the same embryo is shown. Yes (lower panel). Bands corresponding to SRY expression were found in samples 1-9 and 11. It was done.

これらの試料から抽出されたRNAのPCR分析から、SRY転写物が性転換さ れなかったトランスジェニックXX胎児に存在していたことが明らかである(図 27)。不思議なことに、hA6 XY胎児が全てトランスジーンを発現したわ けではなかった(図27)。これは発生期における変化によるものかもしれず、 研究中である。生殖***におけるSRY発現のレベルは内因性Sry遺伝子の数 倍であると見積もられ、トランスジェニックXY成体精巣で見られたレベルより も高かった。PCR analysis of RNA extracted from these samples showed that the SRY transcript was sex-reversed. It is clear that it was present in transgenic XX fetuses that were not affected (Fig. 27). Strangely enough, all hA6XY fetuses expressed the transgene. (Figure 27). This may be due to changes in the developmental period; Currently under research. The level of SRY expression in the genital ridge is determined by the number of endogenous Sry genes. It is estimated to be twice as high as the level seen in transgenic XY adult testes. It was also expensive.

明らかに、生殖***での転写の欠如は、SRYがマウスにおいて性転換を起こす のに失敗した理由とはなり得ない。SRY mRNAが正しくプロセッシングま たは翻訳されない可能性がある。また、タンパク質産物がマウス細胞において不 安定であるかもしれない。しかしながら、他の調節タンパク質または標的遺伝子 との相互作用の失敗のために、配列の相違がヒトSRYタンパク質をマウス細胞 内で無能にすることもありそうだ。ヒトとマウスのオーブン・リーディング・フ レームを交換することによりこの仮説を検討することができるだろう。Apparently, the lack of transcription in the genital ridge indicates that SRY causes sex reversal in mice. This cannot be the reason for the failure. SRY mRNA is processed correctly or may not be translated. Also, the protein product is not present in mouse cells. It may be stable. However, other regulatory proteins or target genes Sequence differences cause the human SRY protein to interact with mouse cells. It is likely that he will become incapacitated internally. Human and Mouse Oven Leading Food We can examine this hypothesis by exchanging frames.

考察 これらの実験により、Sryを含む14kbマウスゲノムDNA断片は、XXト ランスジェニック胚において精巣の形成を誘導し、その後XXトランスジェニッ ク成体において完全な表現型性転換を生じさせるのに十分であることが分かる。Consideration Through these experiments, a 14 kb mouse genomic DNA fragment containing Sry was Inducing testis formation in transgenic embryos followed by XX transgenic embryos It is shown that this is sufficient to cause complete phenotypic sex reversal in adult animals.

f741の完全な配列解析、並びにヒトDNAへの交差ハイブリダイゼーション 実験はSry以外の遺伝子配列を検出できなかった。以前のデータは精巣決定の 過程にSryが関与するという興味をそそる証拠を提供したが、最近の研究は、 Sryが雄発生を起こすのに必要な唯一のY連鎖遺伝子であり、それ故にSry が精巣決定遺伝子であると提案している。Complete sequence analysis of f741 and cross-hybridization to human DNA The experiment failed to detect gene sequences other than Sry. Previous data on testicular determination Although recent studies have provided tantalizing evidence of the involvement of Sry in the process, Sry is the only Y-linked gene required to cause male development, and therefore Sry is proposed to be the testis-determining gene.

性転換を起こすSry含有14kb断片の能力から、この断片は適切な胚発現に 必要な全ての調節要素を含む全Sry遺伝子を含んでいることが示唆される。ト ランスジェニック系を使って、次第に小さくした構築物をマイクロインジェクシ ョンで導入することにより、これらの調節要素を14kb断片内に局在化させる ことができる。Sry発現の唯一の他の部位は成体精巣、おそらく生殖細胞成分 である。f741によって表された14kb断片が胚生殖腺の体細胞部分での発 現から生殖細胞と関連した成体精巣での発現へ切り換えるのに必要な調節情報を さらに含むか否かを調べることは面白いだろう。ヒトSRY遺伝子がトランスジ ェニックマウスにおいて両時期に発現されるという発見は、この遺伝子に隣接す る25kbのDNA内に相応の調節配列が存在することと一致する。また、それ はSrV/SRY発現を調節する機構がヒトおよびマウス間で保存されているこ とを示す。The ability of the Sry-containing 14kb fragment to undergo sex reversal suggests that this fragment is suitable for proper embryonic expression. It is suggested that it contains the entire Sry gene, including all necessary regulatory elements. to microinjection of progressively smaller constructs using transgenic systems. localization of these regulatory elements within a 14 kb fragment by introducing be able to. The only other site of Sry expression is the adult testis, probably a germline component It is. The 14 kb fragment expressed by f741 is expressed in the somatic part of the embryonic gonad. The regulatory information necessary to switch from expression in the adult testis to germ cell-associated expression. It would be interesting to find out whether more is included. The human SRY gene is transgenic. The finding that this gene is expressed at both times in genetic mice suggests that This is consistent with the presence of a corresponding regulatory sequence within the 25 kb DNA. Also, it The mechanism regulating SrV/SRY expression is conserved between humans and mice. and

Sryは単独で他のY連鎖遺伝子の不在下で精巣発生を促進し得ることが分かっ たが、性転換が常に起こるとは限らない。このことは、Sryトランスジーンの 位置効果に対する感受性により説明できる。この可変性はSRYを含むY染色体 の小部分を保有するヒトXX個体の場合を反映するだろう。4つのこのような事 例[Palmer、 M、S、 et al、、 Nature、 342.9 37−939 (1989)コは、それぞれが親のX染色体上の約35kbのY 特異的配列を受け継いだが、2つの事例だけが部分的性転換を発現したにすぎな かった。XX両性動物はY染色体の類似の小部分を保有することが知られている 。これらの事例では、SRYはその新たな染色***置における隣接DNA配列の 効果に対してばかりでなく、X不活性化の広がりに対しても感受性でありうる。It was found that Sry alone can promote testicular development in the absence of other Y-linked genes. However, gender change does not always occur. This suggests that the Sry transgene This can be explained by sensitivity to position effects. This variability is due to the Y chromosome containing SRY. This would reflect the case of human XX individuals carrying a small portion of . four such things Example [Palmer, M.S., et al., Nature, 342.9 37-939 (1989), each of which has approximately 35 kb of Y on the parental X chromosome. Although they inherited specific sequences, only two cases developed partial sex reversal. won. XXHermaphrodites are known to possess a similar small portion of the Y chromosome . In these cases, the SRY is linked to adjacent DNA sequences at its new chromosomal location. It may be sensitive not only to the effect but also to the extent of X-inactivation.

マウスでは後者に関する前例が数多く存在し、例えばSxr断片が不活性X染色 体上にある場合は、雄の代わりにしばしば雌または両性動物が発生する[McL aren、 A、 & Monk、 M、、 Natt+re、 300.44 8−448 (1982)]。位置効果による部分的性転換の同様の事例は、S ry発現レベルが臨界的閾値レベルに近い、別のトランスジェニックマウスを分 析したときに見られるだろう。There are many precedents for the latter in mice, for example, Sxr fragments are stained with inactive X. When present on the body, females or hermaphrodites often occur instead of males [McL aren, A, & Monk, M, Natt+re, 300.44 8-448 (1982)]. A similar case of partial sex reversal due to position effects is S Separate another transgenic mouse with ry expression levels close to the critical threshold level. You will see it when you analyze it.

Sryは短時間にわたり作用して、精巣発生を開始させる。それは他の遺伝子と の相互作用を介してこれを行わねばならず、これらの他の遺伝子の一部はSry の調節に関与し、他はSryの下流標的であるだろう。これらの他の遺伝子は、 Sryがマウスにおいて雄発生をもたらすのに必要な唯一のY連鎖遺伝子である ことが分かったので、ゲノムのどこか他のところにマツピングされねばならない 。これらの遺伝子の突然変異はSRYを欠失しているXX個体における雄発生の 事例[Palmer、 M、S、 et al、、 Nature、 342. 937−939 (1989)コ、およびSRYが無傷である場合のxy雌の事 例[5cherer、 G、 et al、、 Hum、 Genet、、 8 1.291−294(1989); Fredga、 K、、 Ph11. T rans、 R,Soc、 Land、、 322.83−95 (1988) ]を説明できるだろう。分子遺伝学的手法を使ってSryから一歩ずつ研究を進 めることにより、今や、これらの他の遺伝子を同定することが可能であるだろう 。Sry acts over a short period of time to initiate testicular development. It is with other genes and some of these other genes must do this through the interaction of Sry and others may be downstream targets of Sry. These other genes are Sry is the only Y-linked gene required to produce androgenesis in mice Now that we know that, it must be mapped somewhere else in the genome. . Mutations in these genes inhibit male development in XX individuals lacking SRY. Case study [Palmer, M.S., et al., Nature, 342. 937-939 (1989) Ko, and xy female when SRY is intact. Example [5cherer, G, et al, Hum, Genet, 8 1.291-294 (1989); Fredga, K., Ph11. T rans, R, Soc, Land, 322.83-95 (1988) ] can be explained. Progressing research step by step from Sry using molecular genetic methods It would now be possible to identify these other genes by .

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C GA G Ding Te A fl Gc Te Te GNAT Ding GCIA^GCAGH G Ding Ding C Te GCC Ding A Al! ff1lTAT ACCffTAGC&2T GT’TCAC Ding CG ACτAe Ding m12050 120 & 0 12070 m2080 12090 12100 12110GTGCTGGGGA〒τG GTEGCakT2CTCATGAGATGCTe’I’G’T? AQJ1. 'l 'GCC' 41 pieces = eA12120 12130 12i40 12150 1 21g0 12170 12i11゜CACAC1? ACC? C? GCTla? A flA! Ai Tomizuzu Engineering Course CAo CoυW Course 1iccvμCCv-G12X 9G 12200 12210 12220 12230 12240 122 50cAc+rGNxM: N's lecture C loli 3A i-℃G■V theory λJCTTCrh Q) A C) ATGGTG) 40M-ricccrrm122G0 12270 122110 m2290 12300 12310 12320 people C-in GCτ CJAGG entering G? CCtGA& enter! ! CTACCMmCCA Enter C Tete Ding Ding Muhe τG τDing Tete enter GAGCA λ) dJA■Mo sk i2330 12340 u350 1231i0 L2 core 0 123ao 12390T TeAAGG^GG entering W entering Roaring GCλλ entering T TeGC^ding C entering G entering i τW enters C block GA enters TC block AAACs AGAC enters GGA go^A enters GG`C 12400m2410 12420 12430 12440 12450 1 2,460 people AτG into A^τ^ (aυ-iAT! ! τ■tte 11 pieces GTr gate ℃bote’! “1’G?JL?’l’CCCl3170 131110 13190 13200 13210 13220 1323013240 1 3250 13260 13270 13260 13290! 3300Q- )C in τ℃^Tgaz■iC^Crunjiri2λ〒dingteCtersujiriboxGCCTT m Ti Zuko ℃ Ding A Ding GC^0 donation χ:-TEGA13310 L:! 320 13 330 13340 13350 13360 1337013450 134 60 13470 13480 13410 13500 1351O peopleCCC AAA Ding GA GGC? W m TGAGAAGGCA ATCAAGAGCA ? G511x-Li: λ? ? TC-Teji Vs: Enter H 13520 13530 13540 135SO13S60 13570 1 35110L3660 131i70 13680 13690 m3700 13710 13720 C! e-mon m One υ packed into the input Q 1C input GτGτte A138τG? l cocoli ba m f C~n-1 ni 0TL3730 13740 13750 13M0 13770 13111 0 13790m’rako iG! A! te Mat ℃te GCCM ding G ding C! ^GGAIKO IAATCA 3820 13830 13840 13850 131160 τGCCCC ATG TA-Cchi ℃) TTCTTGCT) A CTCCTC 1^^ Ding C CλMcho 80GG Teherua anal tobo GAGGG`τTCτ0 G Tamego 11 knee 1; λλ c’tvr^CCAffl fl sea: iAT GC CAGGC(:’rG GGG ding e ding! G GAmAGG`G 13940 139SO1396013970139801399014000 140Xo 14020 14030 14040 14050 14060 140fu OC ding G^n C^AGC entering ^C entering GτAC te GC ding^GCAGC te  Enter↑C^Ding enter τ Ding CC 9 to the mouth C^Cλ Ding C teC^Enter teC teC? 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C-choCkGG TG GG Ding CC entered CGA G Ding CG ccccc c Ding ^ Ding AG Ding G`G To Ding CG Ding AT Ding^G GC Te C1 (JN) (AA) 2.3 2B 3.5 2.8 −ku pseudoautosomal boundaries F:in 7rir summary The present invention encodes a gene that controls the sex of a eutherian (placental) @mammalian embryo. Provide the DNA for Nucleic acid fragments, proteins, polypeptides, antibodies and related Products and their uses in medicine and agriculture are provided. The present invention is useful for diagnosis. used to control the sex of offspring of commercially important animals. I can do it.

補正書の写しく翻訳文)提出書 (特許法 第184条の8) 平成4年12月28日Copy and translation of written amendment) Submission form (Patent Law Article 184-8) December 28, 1992

Claims (40)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.1990年7月12日にNCIMBに受託番号NCIMB40308として 寄託されたpY53.3。1.Accession number NCIMB40308 to NCIMB on July 12, 1990 Deposited pY53.3. 2.請求項1に記載したpY53.3のクローンまたはサブクローン。2. A clone or subclone of pY53.3 according to claim 1. 3.真獣下網の哺乳動物のゲノムDNAにハイブリダイズさせたときY特異的シ グナルを与えることができるpY53.3の断片。3. When hybridized to the genomic DNA of a eutherian mammal, a Y-specific sequence was detected. A fragment of pY53.3 that can provide GNAR. 4.pY53.3の制限エンドヌクレアーゼ消化により得られ、真獣下網の哺乳 動物のゲノムDNAにハイブリダイズさせたときY特異的シグナルを与えること ができるpY53.3の断片。4. Obtained by restriction endonuclease digestion of pY53.3, suckling eutherian omentum Providing a Y-specific signal when hybridized to animal genomic DNA A fragment of pY53.3 that produces 5.pY53.3のHincH消化の0.9kb産物である、請求項4記載の断 片。5. 5. The fragment of claim 4, which is a 0.9 kb product of HincH digestion of pY53.3. Piece. 6.請求項3−5のいずれか1つに記載した断片のクローンまたはサブクローン 。6. A clone or subclone of a fragment according to any one of claims 3-5. . 7.図19に示したpY53.3の配列を実質的に有する核酸または断片。7. A nucleic acid or fragment having substantially the sequence of pY53.3 shown in FIG. 8.pY53.3の0.9kb HincII消化産物の配列を実質的に有する 核酸または断片。8. Substantially has the sequence of the 0.9kb HincII digestion product of pY53.3 Nucleic acid or fragment. 9.請求項7または8に記載した核酸または断片のクローンまたはサブクローン 。9. A clone or subclone of the nucleic acid or fragment according to claim 7 or 8. . 10.図1または図6または図14または図18または図19に示したヒト、マ ウスまたはウサギのmt−ボックスの配列を実質的に有する核酸または断片また はオリゴヌクレオチド。10. The human or human body shown in Figure 1 or Figure 6 or Figure 14 or Figure 18 or Figure 19 a nucleic acid or fragment having substantially the sequence of a murine or rabbit mt-box; is an oligonucleotide. 11.真獣下網の哺乳動物のゲノムDNAにハイブリダイズさせたときY染色体 特異的シグナルを与えることができる核酸または断片またはオリゴヌクレオチド 。11. When hybridized to the genomic DNA of a eutherian mammal, the Y chromosome Nucleic acid or fragment or oligonucleotide capable of giving a specific signal . 12.ヒト、ウシ、ヒツジ、ウマまたはブタのゲノムDNAにハイブリダイズさ せたときY染色体特異的シグナルを与えることができる、請求項4または11記 載の核酸または断片またはオリゴヌクレオチド。12. Hybridizes to human, bovine, ovine, equine or porcine genomic DNA Claim 4 or 11, which can give a Y chromosome-specific signal when nucleic acids or fragments or oligonucleotides. 13.高緊縮条件下で真獣下網の哺乳動物のゲノムDNAにハイブリダイズさせ たときY染色体特異的シグナルを与えることができる、請求項4、11および1 2のいずれか1つに記載の核酸または断片またはオリゴヌクレオチド。13. hybridized to the genomic DNA of a eutherian mammal under high stringency conditions. Claims 4, 11 and 1, which can give a Y chromosome-specific signal when 2. The nucleic acid or fragment or oligonucleotide according to any one of 2. 14.低緊縮条件下で真獣下網の哺乳動物のゲノムDNAにハイブリダイズさせ たときY染色体特異的シグナルを与えることができる、請求項4、11および1 2のいずれか1つに記載の核酸または断片またはオリゴヌクレオチド。14. hybridized to eutherian mammalian genomic DNA under low stringency conditions. Claims 4, 11 and 1, which can give a Y chromosome-specific signal when 2. The nucleic acid or fragment or oligonucleotide according to any one of 2. 15.XYヒト雄のゲノムDNAにハイブリダイズさせたとき、Y染色体の偽常 染色体境界からY特異的領域にまで及ぶ35kbの領域に対して特異的シグナル を与えることができる核酸または断片またはオリゴヌクレオチド。15. When hybridized to XY human male genomic DNA, Y chromosome pseudonormalization occurred. Specific signal for a 35kb region extending from the chromosome border to the Y-specific region A nucleic acid or fragment or oligonucleotide capable of giving. 16.低緊縮条件下でハイブリダイズさせたとき特異的シグナルを与えることが できる、請求項15記載の核酸または断片またはオリゴヌクレオチド。16. Can give a specific signal when hybridized under low stringency conditions 16. The nucleic acid or fragment or oligonucleotide according to claim 15. 17.高緊縮条件下でハイブリダイズさせたとき特異的シグナルを与えることが できる、請求項15記載の核酸または断片またはオリゴヌクレオチド。17. Can give a specific signal when hybridized under high stringency conditions 16. The nucleic acid or fragment or oligonucleotide according to claim 15. 18.図1または図6または図14または図18または図19に示したヒト、マ ウスまたはウサギのmt−ボックスの配列を実質的に含む、請求項11−17の いずれか1つに記載の核酸または断片またはオリゴヌクレオチド。18. The human or human body shown in Figure 1 or Figure 6 or Figure 14 or Figure 18 or Figure 19 18. The method of claims 11-17, comprising substantially a sequence of a mouse or rabbit mt-box. A nucleic acid or fragment or oligonucleotide according to any one. 19.mt−ボックスまたはその一部を含むmt−タンパク質、その断片または ポリペプチドをコードするか、あるいはmt−ミメトープタンパク質またはその 断片またはmt−ミメトープポリペプチドをコードする核酸または断片またはオ リゴヌクレオチド。19. an mt-protein, a fragment thereof, or encodes a polypeptide or mt-mimetope protein or its fragment or nucleic acid encoding a mt-mimetope polypeptide or Ligonucleotide. 20.請求項1−19のいずれか1つに記載した核酸または断片またはオリゴヌ クレオチドを胚、胎児、細胞、組織または生物のDNAまたはRNAと、もしく は胚、細胞、組織または生物のRNAから逆転写されたcDNAと、あるいは胚 、胎児、細胞、組織または生物のDNAまたはRNAからクローニングまたはポ リメラーゼ・チェイン・リアクションにより増幅されたDNAまたはcDNAと ハイブリダイズさせることからなる、胚、胎児、細胞、組織または生物の性別確 認方法。20. A nucleic acid or fragment or oligonucleotide according to any one of claims 1-19. cleotide with the DNA or RNA of an embryo, fetus, cell, tissue or organism, or cDNA reverse transcribed from RNA of an embryo, cell, tissue or organism; , cloning or polymerization from DNA or RNA of a fetus, cell, tissue or organism. DNA or cDNA amplified by limerase chain reaction Determining the sex of an embryo, fetus, cell, tissue or organism by hybridizing Method of recognition. 21.胚、胎児、細胞、組織または生物の性別を確認する際の請求項1−19の いずれか1つに記載した核酸または断片またはオリゴヌクレオチドの使用。21. Claims 1-19 for confirming the sex of an embryo, fetus, cell, tissue, or organism Use of any one of the nucleic acids or fragments or oligonucleotides. 22.生物またはその先祖のゲノムに請求項1−19のいずれか1つに記載した 核酸または断片またはオリゴヌクレオチドを挿入することからなる、生物の子孫 の性をコントロールする方法。22. The genome of an organism or its ancestor as described in any one of claims 1-19 the progeny of an organism that consists of inserting a nucleic acid or fragment or oligonucleotide How to control your sexuality. 23.生物の子孫の性をコントロールする際の請求項1−19のいずれか1つに 記載した核酸または断片またはオリゴヌクレオチドの使用。23. Any one of claims 1 to 19 for controlling the sex of offspring of living organisms. Use of the described nucleic acids or fragments or oligonucleotides. 24.mt−ボックスまたはその一部を含むmt−タンパク質、その断片または ポリペプチド、もしくはmt−ミメトープタンパク質、その断片またはmt−ミ メトープポリペプチド。24. an mt-protein, a fragment thereof, or polypeptide or mt-mimetope protein, fragment thereof or mt-mimetope protein Metope polypeptide. 25.図16に示した46、63、67、74、75、76および98位の特徴 的なアミノ酸残基の少なくとも1つを含むmt−ボックス配列を含むタンパク質 またはその断片またはポリペプチド。25. Features at positions 46, 63, 67, 74, 75, 76 and 98 shown in Figure 16 A protein comprising an mt-box sequence containing at least one amino acid residue of or a fragment or polypeptide thereof. 26.請求項1−19のいずれか1つに記載した核酸または断片またはオリゴヌ クレオチドによりコードされ、mt−ボックスを含むタンパク質またはその断片 またはポリペプチド。26. A nucleic acid or fragment or oligonucleotide according to any one of claims 1-19. A protein encoded by cleotide and containing an mt-box or a fragment thereof or polypeptide. 27.生物または生物の先祖の細胞に、請求項24−26のいずれか1つに記載 したタンパク質またはその断片またはポリペプチドを外因的に供給することから なる、生物の子孫の性をコントロールする方法。27. In an organism or an ancestral cell of an organism, according to any one of claims 24 to 26. from exogenously supplying the protein or its fragment or polypeptide A method to control the sex of an organism's offspring. 28.タンパク質またはその断片またはポリペプチドが供給されて、sry標的 遺伝子を活性化する、請求項27記載の方法。28. A protein or fragment thereof or polypeptide is provided to target the sry target. 28. The method according to claim 27, wherein the gene is activated. 29.請求項24−26のいずれか1つに記載したタンパク質またはその断片ま たはポリペプチドに対する抗体またはその断片。29. The protein or fragment thereof according to any one of claims 24-26 or an antibody against the polypeptide or a fragment thereof. 30.請求項29に記載した抗体またはその断片を発現し得る抗体産生細胞。30. An antibody-producing cell capable of expressing the antibody or fragment thereof according to claim 29. 31.胚、細胞、組織または生物の性を確認する際の請求項24−26のいずれ か1つに記載したタンパク質またはその断片またはポリペプチド、あるいは請求 項29または30に記載した抗体またはその断片または細胞の使用。31. Any of claims 24 to 26 for determining the sex of an embryo, cell, tissue or organism. A protein or a fragment or polypeptide thereof, or a claim Use of the antibody or fragment thereof or cell described in item 29 or 30. 32.胚および胎児を含むヒトまたは動物の体に対して実施される治療法または 診断法において使用するための請求項1−19、24−26および29または3 0のいずれか1つに記載した核酸または断片、オリゴヌクレオチド、タンパク質 またはその断片、ポリペプチド、抗体またはその断片または細胞。32. treatments performed on the human or animal body, including embryos and fetuses, or Claims 1-19, 24-26 and 29 or 3 for use in diagnostic methods Nucleic acid or fragment, oligonucleotide, protein described in any one of 0. or fragments thereof, polypeptides, antibodies or fragments thereof or cells. 33.胚および胎児を含むヒトまたは動物の体に対して実施される治療法または 診断法において使用するための医薬を製造する際の請求項1−19、24−26 、29および30のいずれか1つに記載した核酸または断片、オリゴヌクレオチ ド、タンパク質またはその断片、ポリペプチド、抗体またはその断片または細胞 の使用。33. treatments performed on the human or animal body, including embryos and fetuses, or Claims 1-19, 24-26 for manufacturing a medicament for use in diagnostic methods , 29 and 30. protein or fragment thereof, polypeptide, antibody or fragment thereof or cell Use of. 34.動物の少なくとも生殖細胞のゲノムに請求項1−19のいずれか1つに記 載した異種の核酸または断片またはオリゴヌクレオチドを有するトランスジェニ ックまたはキメラ動物。34. described in any one of claims 1 to 19 in the genome of at least a germ cell of an animal. Transgenic cells carrying heterologous nucleic acids or fragments or oligonucleotides chimeric or chimeric animal. 35.請求項34に記載した動物の配偶子。35. Gametes of the animal according to claim 34. 36.請求項34に記載した動物の子孫。36. 35. Progeny of the animal according to claim 34. 37.トランスジェニックまたはキメラであり、子孫の少なくとも生殖細胞のゲ ノムに請求項1−19のいずれか1つに記載した異種の核酸または断片またはオ リゴヌクレオチドを有する、請求項36記載の子孫。37. Transgenic or chimeric, meaning that at least the germline genes of the offspring are The heterologous nucleic acid or fragment or oligonucleotide according to any one of claims 1 to 19 37. The progeny of claim 36, having a oligonucleotide. 38.真獣下網の哺乳動物種の集団をコントロールする方法であって、この集団 に該動物種の雄メンバーを導入することからなり、該雄が常染色体(キャリア常 染色体)に組み込まれた請求項1−19のいずれか1つに記載した核酸断片また はオリゴヌクレオチドのコピーを有し、それにより該雄と集団の雌を交配させる とき、次の型の子孫: (i)キャリア常染色体をもたない正常な雄(XY);(ii)キャリア常染色 体をもつキャリア雄(XY);(iii)キャリア常染色体をもたない正常な雌 (XX);および(iv)キャリア常染色体をもつ生殖不能(XX)の雄;が生 まれることを特徴とする方法。38. A method of controlling a population of a eutherian mammal species, the population It consists of introducing a male member of the animal species into The nucleic acid fragment according to any one of claims 1 to 19 integrated into a chromosome) or has a copy of the oligonucleotide, thereby allowing the male to mate with the females of the population. When descendants of type: (i) Normal male without carrier autosome (XY); (ii) Carrier autosome carrier male (XY); (iii) normal female without carrier autosomes; (XX); and (iv) a sterile (XX) male with a carrier autosome; A method characterized by: 39.キャリア常染色体に組み込まれた核酸が前記動物の天然SRY遺伝子に相 同である、請求項38記載の方法。39. The nucleic acid integrated into the carrier autosome is compatible with the natural SRY gene of the animal. 39. The method of claim 38. 40.マウス、ラット、アライグマ、ウサギ、カンガルーまたはシカの集団をコ ントロールするための請求項38または39記載の方法。40. Cocoon a group of mice, rats, raccoons, rabbits, kangaroos or deer. 40. A method according to claim 38 or 39 for controlling.
JP91511410A 1990-06-28 1991-06-28 sex-determining gene Pending JPH05507850A (en)

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