著者の所属・活動拠点の国は、中国です。

掲載誌：Animals

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

ヤギが一度に産む子の数（産子数）は、繁殖成績と飼育の収益を左右する重要な形質です。ただし、多くの遺伝子と環境の影響が重なって決まり、親から子へ受け継がれにくい性質です。研究チームが注目したのは、遺伝子の配列そのものは変えずに、DNAに目印を付けて遺伝子の働き方を調節する「DNAメチル化」という仕組みです。

これまでヤギの産子数とDNAメチル化の研究は、主に卵巣を対象としていました。子宮については個別の遺伝子を調べた研究にとどまり、ゲノム全体のメチル化の様子は描かれていませんでした。子宮は胚の着床と妊娠の維持を担う臓器です。そこで研究チームは、多産で知られる中国の在来品種「済寧青山羊」を使い、産子数の多い個体と少ない個体の子宮でゲノム全体のメチル化を比べました。そのうえで、産子数に関わるメチル化の違いと、それによって働きが変わる可能性のある遺伝子を探しました。

何を、どのように調べたか

対象は、年齢と体重をそろえ、同じ条件で飼育した済寧青山羊の雌8頭です。3回続けて1腹3頭以上を産んだ4頭を「多産群」、3回続けて1腹1頭だけを産んだ4頭を「少産群」としました。全頭の発情時期を、膣内に入れる器具とホルモン注射でそろえ、発情開始から24時間以内に子宮組織を採取しました。

DNAメチル化は「全ゲノムバイサルファイトシーケンシング」で調べました。DNAを薬品で処理すると、メチル化された部分とされていない部分が読み分けられるようになります。この処理をしたDNAを全ゲノムにわたって読み取ることで、どの場所がどれだけメチル化されているかを測る方法です。両群でメチル化の程度が明確に異なる領域（差次的メチル化領域）を抽出し、それが関わる遺伝子の機能を、データベースを使って分類しました。

さらに、研究チームが以前に同じ子宮組織で得ていた遺伝子発現データを組み合わせました。メチル化と発現の両方が群間で違う遺伝子を絞り込むためです。一部の領域は、別の方法（バイサルファイトPCRとクローン配列解読）で測り直し、全ゲノム解析の結果を確かめました。

主な報告結果

多産群と少産群の間で、メチル化の程度が異なる領域が880か所見つかりました。そのほぼすべては、DNA上で「C（シトシン）の次にG（グアニン）が並ぶ」配列の部分にありました。この880か所は274の遺伝子に関わっていました。これらの領域では多産群のメチル化が全体に高く、平均メチル化レベルは多産群で主に0.6〜0.85、少産群で主に0.2〜0.6でした。一方、ゲノム全体で見たメチル化の量や分布の傾向には、両群で有意な差はありませんでした。

メチル化に加えて遺伝子の発現量も両群で異なる遺伝子は21個でした。遺伝子どうしの相互作用の解析もあわせて、研究チームは中心的な候補としてCFAP43、TTC21A、CROCCの3遺伝子を挙げました。

CFAP43では2か所の領域で、多産群のメチル化率が少産群より高くなっていました（70%対39%、76%対30%）。発現量は多産群で低くなっていました。CROCCではメチル化率が多産群40%、少産群71%と多産群で低く、発現量は多産群で高くなっていました。TTC21Aではメチル化率が多産群41%、少産群85%で、発現量も多産群で低いという、メチル化と同じ向きの関係でした。3遺伝子にまたがるこの4領域には、計16か所のメチル化部位が含まれていました。

検証用に選んだPLPPR1、CFAP43、TRPC3の計4領域を別の方法で測り直したところ、いずれも多産群でメチル化が高くなりました。これは全ゲノム解析の結果と一致していました。

この報告が示すこと

候補となった3遺伝子はいずれも、細胞表面の毛のような構造である「繊毛」の形や働きに関わることが知られています。子宮の繊毛は、胚の移動や着床に関わる情報伝達に役立つと考えられています。そこで研究チームは、DNAメチル化が子宮の繊毛関連遺伝子の働きを変え、子宮が胚を受け入れる能力を通じて産子数の違いにつながる、という仕組みを仮説として提案しました。見つかった16か所のメチル化部位については、品種改良の分子マーカーとしての可能性を挙げています。

ただし、今回示されたのはメチル化・発現と産子数との関連であり、因果関係はまだ確かめられていません。研究チーム自身も限界を挙げています。各群4頭と標本数が少ないこと。遺伝子の働きを抑えたり強めたりする実験による機能の確認がまだであること。TTC21AとCFAP43の相互作用はデータベース上の予測にとどまること。そして子宮だけを調べており、卵巣や卵管、ホルモンの影響は捉えきれていないことです。

原著論文の著者・所属：Cunming Yang（College of Animal Science, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052, China; Shandong Key Laboratory of Livestock and Poultry Breeding, Institute of Animal Husbandry and Veterinary Medicine, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan 250100, China）、Junmin He（College of Life Sciences, Xinjiang Normal University, Urumqi 830017, China）、Jingyi Mao（Shandong Key Laboratory of Livestock and Poultry Breeding, Institute of Animal Husbandry and Veterinary Medicine, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan 250100, China）、Xue Li（College of Animal Science, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052, China）、Guifen Liu（Shandong Key Laboratory of Livestock and Poultry Breeding, Institute of Animal Husbandry and Veterinary Medicine, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan 250100, China）、Guoping Zhang（Shandong Key Laboratory of Livestock and Poultry Breeding, Institute of Animal Husbandry and Veterinary Medicine, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan 250100, China）、Chen Wei（Shandong Key Laboratory of Livestock and Poultry Breeding, Institute of Animal Husbandry and Veterinary Medicine, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan 250100, China）、Yifan Ren（College of Animal Science, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052, China; Shandong Key Laboratory of Livestock and Poultry Breeding, Institute of Animal Husbandry and Veterinary Medicine, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan 250100, China）、Kechuan Tian（Shandong Key Laboratory of Livestock and Poultry Breeding, Institute of Animal Husbandry and Veterinary Medicine, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan 250100, China）、Xixia Huang（College of Animal Science, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052, China）

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典（原著論文）：Cunming Yang, Junmin He, Jingyi Mao, et al. Genome-Wide Analysis of DNA Methylation Profiles on Jining Grey Goat Uterus Associated with Prolificacy Using Whole-Genome Bisulfite Sequencing. Animals（出版社：Multidisciplinary Digital Publishing Institute） 2026-09-18. DOI: 10.3390/ani16182935. 原著ライセンス：CC BY.