肉用鶏と卵用鶏の筋芽細胞の比較 / Comparison of broiler and layer chick myoblasts

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本研究は、鏡味裕先生 (信州大学農学部)、東京農業大学生物資源ゲノム解析センターとの共同研究です。

This study is the collaboration with Dr Hiroshi Kagami (Faculty of Agriculture, Shinshu University) and NODAI Genome Research Center (Tokyo University of Agriculture).

肉用鶏と卵用鶏 / Broiler and layer chickens

鶏肉の生産に特化したブロイラーなどの肉用鶏と、産卵に用いられる白色レグホンなどの卵用鶏では、骨格筋の形成や成長に大きな違いがあります。肉用鶏の筋線維の成長速度は、卵用鶏の 2-3 倍にも達します。肉用鶏の活発な筋成長の原因となる因子が明らかになれば、鶏肉の増産だけではなく、ヒトの筋萎縮の予防や治療の役にも立つことが期待されます。

Skeletal muscle development and growth are quite different between broiler chickens for meat production and layer chickens for egg production. Muscle fibers grow 2-3 times faster in broilers than in layers. Identification of the responsible factors for massive growth of broiler muscles will be useful not only to increase meat production but also to prevent and treat muscle atrophy in human.

肉用鶏と卵用鶏 / Broiler and layer chickens
Fig 1. 肉用鶏 (左) と卵用鶏 (右) / Broiler (left) and layer (right) chickens

肉用鶏と卵用鶏の筋芽細胞の比較 / Comparison of broiler and layer chick myoblasts

これまで、肉用鶏と卵用鶏の骨格筋組織の遺伝子発現を比較した研究 (Zheng 2009) や、白色プリマスロック種と中国の土着種 WYFC (WENS Yellow Feather Chicks) の筋芽細胞を比較した研究 (Gao 2016) が報告されています。しかし、肉用鶏と卵用鶏の筋芽細胞を直接比較した研究はありません。初代培養した筋芽細胞を用いることで、飼育環境や成育状態などの後天的要因を排し、各品種の遺伝的背景にのみ焦点を絞ることができます。私たちは、肉用鶏と卵用鶏の筋芽細胞で発現する遺伝子を網羅的に解析し、肉用鶏で特徴的に発現する遺伝子群を探索しています。

It has been reported the comparison of gene expression between broiler and layer chick skeletal muscle tissues (Zheng 2009) and of cell characteristics between White Plymouth Rock and Chinese WYFC (WENS Yellow Feather chicken) myoblasts (Gao 2016). However, there is no study directly comparing broiler and layer chick myoblasts. Primary-cultured myoblasts enable to focus on the genetic background of each chick strain with excluding the effects from breeding environment or growth condition. By the comprehensive gene expression analyses using brioler and layer chick myoblasts, we are trying to identify the genes which are specifically expressed in broiler chicken.

肉用鶏と卵用鶏の筋芽細胞における遺伝子発現パターン / Gene expression patterns in broiler and layer myoblasts
Fig 2. 肉用鶏と卵用鶏の筋芽細胞における遺伝子発現パターン / Gene expression pattern in broiler and layer chick myoblasts
(Generated by Heatmapper [Babicki 2016])

同定した遺伝子群のクラスター解析 / Cluster analysis of the identified genes
Fig 3. 同定した遺伝子群のクラスター解析 / Cluster analysis of the identified genes
(Generated by GeneMANIA [Warde-Farley 2010])

参考文献 / References

Babicki S, Arndt D, Marcu A, Liang Y, Grant JR, Maciejewski A, Wishart DS. Heatmapper: web-enabled heat mapping for all. Nucleic Acids Res. 44: W147-153.

Gao CQ, Zhang HJ, Yan HC, Yuan L, Dahanayaka S, Li HC, Wang XQ. Satellite cells isolated from skeletal muscle will proliferate faster in WENS yellow feather chicks. Anim Sci J. 2016; 87: 12403.

Warde-Farley D, Donaldson SL, Comes O, Zuberi K, Badrawi R, Chao P, Franz M, Grouios C, Kazi F, Lopes CT, Maitland A, Mostafavi S, Montojo J, Shao Q, Wright G, Bader GD, Morris Q. The GeneMANIA prediction server: biological network integration for gene prioritization and predicting gene function. Nucleic Acids Res. 38: W214-220.

Zheng Q, Zhang Y, Chen Y, Yang N, Wang XJ, Zhu D. Systematic identification of genes involved in divergent skeletal muscle growth rates of broiler and layer chickens. BMC Genomics. 2009; 10: 87.