Rat ENU Mutagenesis - Information on the Kyoto University Rat Mutant Archive (KURMA)
Rat ENU mutagenesis

ゲノムDNAに化学物質や放射線などにより人為的に突然変異を起こしてミュータント動物を作製するミュータジェネシスという手法は、遺伝子機能を個体レベルで解析する手法として、古くから利用されています。エチルニトロソウレア(ENU: N-ethyl-N-nitorosourea)は、現在知られているもっとも高率に突然変異を誘発することができる化学変異原物質として、トマト、メダカ、ショウジョウバエ、マウスなどで利用されています。ENUはゲノムDNAに点突然変異を与えるため、遺伝子機能欠損以外にも、機能低下、機能獲得などの変異を得ることができるので、ヒト疾患に見られるような様々な種類の遺伝子変異を作製することができると考えられています。

ヒト疾患の原因遺伝子あるいは興味のある遺伝子を標的として、多数のENUミュータント動物をDNAスクリーニングすることで、標的遺伝子に変異を有するミュータントを作製する方法を「Gene-driven ENUミュータジェネシス」と言います。多数のENUミュータント動物のゲノムDNAを効果的にスクリーニングすることができるMuT-POWER法と、得られたミュータント動物の凍結保存精子から個体を効率的に復帰する顕微授精法(ICSI)を組み合わせることによって、効果的に標的遺伝子に変異を有する動物を作製することができるシステムが開発されました(Mashimo T et al. An ENU-induced mutant archive for gene targeting in rats. Nat Genet. 40(5):514-515, 2008)。

これまでに、ENU誘発変異処置をしたF344雄ラットと同系統の雌ラットを交配して得たG1ラット5,000頭の成熟雄から採取した保存DNAと凍結精子からなる京都大学ラットミュータントアーカイブ(Kyoto University Rat Mutant Archive:KURMA)が保存されています。今後、KURMAは合計10,000頭のアーカイブにまで拡充される予定です。

ENU scheme

ENU is injected intraperitoneally using a split dose of 2 x 40 mg/kg into 9 and 10 weeks old male F344/NSlc rats. These males are mated 10 weeks after the second ENU injection. DNA and sperm of their offspring (G1) are stored at the Kyoto University Rat Mutant Archive (KURMA). The screening technique MuT-POWER can be applied to the DNA of the archive at any given time in the future and in case of successful mutation detection, intracytoplasmic sperm injection (ICSI) is used to derive viable offspring from the G1 sperms.

References

A missense mutation of the gene encoding voltage-dependent sodium channel (Nav1.1) confers susceptibility to febrile seizures in rats.
Mashimo T, Ohmori I, Ouchida M, Ohno Y, Tsurumi T, Miki T, Wakamori M, Ishihara S, Yoshida T, Takizawa A, Kato M, Hirabayashi M, Sasa M, Mori Y, Serikawa T.
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Enhanced colitis-associated colon carcinogenesis in a novel Apc mutant rat.
Yoshimi K, Tanaka T, Takizawa A, Kato M, Hirabayashi M, Mashimo T, Serikawa T, Kuramoto T.
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Rat resources in biomedical research.
Mashimo T, Serikawa T.
Curr Pharm Biotechnol. 10(2):214-220, 2009

Progress and prospects in rat genetics: a community view.
Aitman TJ, Critser JK, Cuppen E, Dominiczak A, Fernandez-Suarez XM, Flint J, Gauguier D, Geurts AM, Gould M, Harris PC, Holmdahl R, Hubner N, Izsvák Z, Jacob HJ, Kuramoto T, Kwitek AE, Marrone A, Mashimo T, Moreno C, Mullins J, Mullins L, Olsson T, Pravenec M, Riley L, Saar K, Serikawa T, Shull JD, Szpirer C, Twigger SN, Voigt B, Worley K.
Nat Genet. 40(5):516-522, 2008

An ENU-induced mutant archive for gene targeting in rats.
Mashimo T, Yanagihara K, Tokuda S, Voigt B, Takizawa A, Nakajima R, Kato M, Hirabayashi M, Kuramoto T, Serikawa T.
Nat Genet. 40(5):514-515, 2008

Kyoto University Rat Mutant Archive - KURMA