【解析サービス】マイクロサテライト分析

マイクロサテライトとは、STR（short tandem repeat）やSSR(simple sequence repeat)とも呼ばれ、例えばCACACACA...やGTAGTAGTA...のように、2～5塩基がひとつの単位となった特定のDNAモチーフが繰り返し並んで現れるDNA領域のことを言います。

マイクロサテライトは、多くの生物でDNA配列全体に数万か所以上散在していると言われており、DNAモチーフの繰り返し回数は個体ごと、もしくは、集団ごとに異なるという特徴をもっています。

多くの野生生物は、外見的な特徴から個体同士を識別することは困難です。

しかし、マイクロサテライト分析を用いれば、DNA情報の特徴から個体識別、血縁関係（親子・兄弟）の推定、クローン判定、遺伝的多様性の評価などを行うことができます。

マイクロサテライト分析では、体毛、糞、羽、血液、葉、体組織片などDNAを含むものであれば何でも試料とすることができます。

個体識別を行う場合は、試料１検体当たり複数か所のマイクロサテライトの繰り返し数を調べ、その組み合わせから同一個体なのか否かを判定します。

下図の例では、個体1～4それぞれに対して、4か所のマイクロサテライトA～Dの繰り返し数を調べています。

個体1～4のマイクロサテライト4領域の繰り返し数の組み合わせは、すべて異なっているので、この4個体はそれぞれ別の個体であることが分かります。

法医学的なヒトの個人鑑定では、一般的には15か所以上のマイクロサテライトを調べます。

左図のように、１領域当たり２つのデータセットがあるマイクロサテライトの情報（DNAモチーフの繰り返し数）も同様に、父親が２つ持つセットのうちのどちらか１つと、母親が２つ持つセットのうちのどちらか１つを、子供はランダムに１セットずつ受け取るため、子個体がもつすべてのマイクロサテライトの情報は、必ず片方は父親由来、もう片方は母親由来の情報になります。

この原則を利用して、父親候補個体と母親候補個体（候補個体が複数でも可）のマイクロサテライトの情報を調べ、その組み合わせが矛盾なく一致する個体が子であると推定します。

テンはイタチ科の哺乳類で、本州・四国・九州の森林地帯に広く生息しています。

注目種の調査では個体数の把握が重要ですが、テンに関しては精度の高い調査方法がありませんでした。

そこで、テンの糞DNAを用いた個体識別法を開発し、事業範囲に生息する本種の個体数を把握する調査を各季節に1回の頻度で2年間実施しました。

その結果、本事業範囲に生息するテンの個体数が高い精度で明らかとなりました。

さらに、同時に行った性判別分析の結果と合わせることで、雌雄により行動圏の広さが異なること、雌は定住性が強いが、雄は事業範囲外から移出入する個体が多いことなどの新たな知見が得られました。

そこで、アマミノクロウサギの糞DNAを用いた個体識別法を開発し、奄美大島内の林道約1.7kmを調査範囲として本種の個体数を把握する調査を実施しました。

調査では、6日間で207検体の糞を採取し、そのうち150検体で個体識別が成功しました（成功率72％）。

150検体からは計52個体が識別され、性判別分析の結果と合わせると、そのうち雄が32個体、雌が12個体、性別不明が8個体となりました。

糞DNAを用いた個体識別法は、個体数が把握できるだけでなく、調査方法を工夫することで行動範囲が推定でき、さらにデータを蓄積することで親子鑑定による繁殖成功率の推定など様々な応用が可能であり、本種の保全管理において効果的なツールとなります。