G. Yoshizaki
Department of Marine Bioscience, Tokyo University of Marine Science & Technology, Tokyo 108-8477

Published : 2 Documents Claim Missing Document
Claim Missing Document
Check
Articles

Found 2 Documents
Search

Effectiveness of hCMV, mEF1a and mAct promoters on driving of foreign gene expression in transgenic zebrafish . Alimuddin; G. Yoshizaki; O. Carman; T. Takeuchi
Jurnal Akuakultur Indonesia Vol. 6 No. 1 (2007): Jurnal Akuakultur Indonesia
Publisher : Indonesian Society of Scientific Aquaculture (ISSA)

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (301.782 KB) | DOI: 10.19027/jai.6.65-77

Abstract

Highly unsaturated fatty acids (HUFA), especially eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA) have long been recognized for its beneficial effect for human health and development.   The D6 fatty acid desaturase is generally considered to be the rate-limiting factor in HUFA biosynthesis.  Here, as the first step of study, we conducted experiment to select an appropriate construct that allows higher expression levels of masu salmon (Oncorhynchus masou) D6-desaturase gene in zebrafish (Danio rerio) in order to increase its activity for synthesizing EPA/DHA.  Salmon D6-desaturase cDNA (sD6) was separately ligated with human cytomegalovirus (hCMV), medaka elongation factor 1a (mEF1a) and medaka b-actin (mAct) promoters.  The resulted construct was designated as hCMV-sD6, mEF1a-sD6 and mAct-sD6, respectively.  Each of the constructs in circular DNA form was microinjected into 1-cell stage embryos at a concentration of 30mg/ml. Transgenic individuals were identified by polymerase chain reaction (PCR) and their expression levels were analyzed by reverse transcription PCR.  The first (F1) and second (F2) generation was produced by crossing the transgenic founder F0 and F1, respectively, with wild-type fish.  The results showed that the highest transient gene expression level was obtained from the mAct-D6 construct, followed respectively by EF1a-D6 and hCMV-D6 construct. The transmission rate of transgene into F1 generation was 4.2%-44.1%, and into F2 was followed the Mendellian segregation pattern.   Expression of transgene in F2 generation was varied between strains regarding as the mosaics of F0 fish.  Now, a transgenic system to study the modification of fatty acid biosynthesis pathways in fish was established.  Further investigations are to produce fish containing higher levels of EPA and DHA. Keywords: desaturase, nutraceutical fatty acid, transgenic, zebrafish, masu salmon   Abstrak Promoter merupakan regulator yang menentukan tempat, waktu dan tingkat ekspresi gen.  Pada penelitian ini, kami melakukan seleksi kontruksi plasmid yang tepat yang menghasilkan tingkat ekspresi yang tinggi dari gen D6-desaturase-like ikan masu salmon (Oncorhynchus masou) yang ditransfer ke ikan zebra (Danio rerio) untuk meningkatkan kemampuannya dalam mensintesa EPA/DHA.  cDNA D6-desaturase-like (OmD6FAD) dari ikan salmon masu diligasi secara terpisah dengan promoter dari cytomegalovirus manusia (hCMV), elongation factor 1a (mEF1a) dan b-actin (mbAct) dari ikan medaka, untuk membuat konstruksi plasmid yang berturut-turut disebut sebagai hCMV-OmD6FAD, mEF1a- OmD6FAD dan mbAct-OmD6FAD. Konstruksi tersebut dengan konsentrasi 30mg/ml disuntikkan ke embrio pada saat fase satu sel. Individu transgenik diidentifikasi menggunakan PCR dan tingkat ekspresi transgen dianalisa dengan RT-PCR.   Hasil menunjukkan bahwa tingkat ekspresi sementara yang tertinggi dari gen asing adalah diperoleh dari konstruksi mbAct-OmD6FAD, diikuti selanjutnya oleh EF1a-OmD6FAD dan hCMV- OmD6FAD. Transgen telah ditransmisikan ke ikan generasi F2 dengan mengikuti pola segregasi Mendel. Tingkat ekspresi transgen yang tinggi pada jaringan ikan F2 yang diperiksa telah diperoleh.  Dengan demikian, sebuah sistem transgenik untuk memodifikasi biosistesa asam lemak pada ikan telah dikembangkan.  Kata kunci: promoter, desaturase asam lemak, transgenik, ikan zebra, ikan salmon masu
Rapid method for identification of transgenic fish zygosity . Alimuddin; G. Yoshizaki; O. Carman
Jurnal Akuakultur Indonesia Vol. 6 No. 2 (2007): Jurnal Akuakultur Indonesia
Publisher : Indonesian Society of Scientific Aquaculture (ISSA)

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (178.956 KB) | DOI: 10.19027/jai.6.177-182

Abstract

Identification of zygosity in transgenik fish is normally achieved by PCR analysis with genomic DNA template extracted from the tissue of progenies which are derived by mating the transgenic fish and wild-type counterpart.  This method needs relatively large amounts of fish material and is time- and labor-intensive. New approaches addressing this problem could be of great help for fish biotechnologists.  In this experiment, we applied a quantitative real-time PCR (qr-PCR) method to analyze zygosity in a stable line of transgenic zebrafish (Danio rerio) carrying masu salmon, Oncorhynchus masou D6-desaturase-like gene. The qr-PCR was performed using iQ SYBR Green Supermix in the iCycler iQ Real-time PCR Detection System (Bio-Rad Laboratories, USA).  Data were analyzed using the comparative cycle threshold method.  The results demonstrated a clear-cut identification of all transgenic fish (n=20) classified as a homozygous or heterozygous.  Mating of those fish with wild-type had revealed transgene transmission to the offspring following expected Mendelian laws. Thus, we found that the qTR-PCR to be effective for a rapid and precise determination of zygosity in transgenic fish. This technique could be useful in the establishment of breeding programs for mass transgenic fish production and in experiments in which zygosity effect could have a functional impact. Keywords: quantitative real-time PCR; zygosity; transgenic fish; mass production   ABSTRAK Identifikasi sigositas ikan transgenik biasanya dilakukan menggunakan analisa PCR dengan cetakan DNA genomik yang diekstraksi dari jaringan ikan hasil persilangan antara ikan transgenik dan ikan normal.   Metode ini memerlukan ikan dalam jumlah yang banyak, dan juga waktu serta tenaga.  Pendekatan baru untuk mengatasi masalah tersebut akan memberikan manfaat besar kepada peneliti bioteknologi perikanan.  Pada penelitian ini, kami menggunakan metode PCR real-time kuantitatif (krt-PCR) untuk menganalisa sigositas pada satu strain ikan zebra (Danio rerio) transgenik yang membawa gen D6-desaturase-like dari ikan salmon masu, Oncorhynchus masou.  krt-PCR dilakukan menggunakan iQ SYBR Green Supermix pada mesin iCycler iQ Real-time PCR Detection system (Bio-Rad Laboratories, USA).  Data dianalisis menggunakan metode pembandingan nilai cycle threshold.  Hasil penelitian menunjukkan bahwa semua ikan transgenik (n=20) yang diidentifikasi dapat diklasifikasikan secara jelas sebagai ikan homosigot atau heterosigot.  Persilangan antara ikan transgenik tersebut dengan ikan normal menunjukkan transmisi transgen ke keturunannya mengikuti hukum segregasi Mendel.  Dengan demikian, metode krt-PCR adalah efektif untuk penentuan sigositas secara cepat dan tepat pada ikan transgenik.  Teknik ini dapat berguna dalam program produksi ikan transgenik secara massal dan dalam percobaan dimana faktor sigositas memberikan pengaruh nyata. Kata kunci: kuantitatif real-time PCR; sigositas, ikan transgenik; produksi massal