(57)【要約】  育種、獣医の治療を追跡し、ＳＮＰに基づく遺伝子型によって作成された表現型のデータ及び家畜動物に関係する能力データと相関させるためのコンピュータ支援型の方法（１０５、１０７、１０８）。その方法は、表現型の形質を定義するＳＮＰのパネルを使用することによる遺伝子型プロファイルの作成を包含する。その方法は、所望の能力からの現実の能力パラメータの逸脱により、運営者に警告することができ、その結果、動物の飼料、投薬、ワクチン接種、畜産上の状態、食品安全などをそれに応じて調整又は修正することができる。そのような方法は、各動物から得られるデータ、及び必要に応じて動物の健康（１１０）、状態若しくは血統、又はその群れに関係するその他のデータを取得し維持するステップと、ウェブに基づくシステム（１１２）を介して、データベース中に含めて、又は埋め込まれたマイクロチップなどによって動物自体に取り付けて、このデータを他者に提供するステップとを含む。【選択図】図２
2007536609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセッサ、データ記憶システム、入力装置及び出力装置を含むプログラムされたコンピュータを有するコンピュータシステムを用い、家畜生産性を向上させるための家畜動物のプロファイルを作成するコンピュータ支援型の方法であって、
動物の少なくとも１つの身体的な特徴を予測する少なくとも２個の一塩基多型（ＳＮＰ）の第１のパネルによって定義される動物の遺伝子型を含むデータを、プログラムされたコンピュータに入力装置を介して入力することによって家畜動物の表現型プロファイルを作成するステップと、
動物のウェルフェアデータを、プログラムされたコンピュータに入力装置を介して入力するステップと、
プロセッサ及びデータ記憶システムを使用して、入力したウェルフェアデータと動物の表現型プロファイルとを相関させるステップと、
動物のプロファイルを出力装置へと出力するステップと
を含む方法。
【請求項２】
家畜動物が、乳牛又は肉牛、ヒツジ、ヤギ、ウマ、ブタ、ラマ、及びトリから選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ウェルフェアデータが、育種歴、獣医学的履歴、ウェルフェアプロファイル、診断データ、及び品質管理データ、又はその任意の組合せを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
動物の遺伝子型が、動物の身体的な特徴を予測する１個のＳＮＰを含む第２のパネルによってさらに定義される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
遺伝子型が、各パネルが動物の身体的な特徴を予測する少なくとも２個のＳＮＰを有する複数のパネルによって定義される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
電気通信、電話、テレビ会議、又はマスコミュニケーションを介してプロファイルをコンピュータ表示へと伝達するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
ＳＮＰが、ｏｂ、ＢＧＨＲ、カルパイン、カルパスタチン、ＣＸＣＲ２、ＤＧＡＴ１、ＦＡＡ、ＴＩＭＰ２、ＩＧＦ、ＩＧＦ−２、ＰＯＭＣ、神経ペプチドＹ、レプチン受容体、サイログロブリン、ＵＣＰ２及びＵＣＰ３、又はそれらの組合せからなる群から選択される遺伝子に由来する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
ＳＮＰが、ＵＳＭＡＳ１、ＵＳＭＡＳ２、ＵＳＭＡＳ３、ＥＸＯＮ２−ＦＢ、ＴＮ１、ＴＮ２、ＴＮ３及びＴＮ４からなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
プロファイルに基づいて食餌を動物に給餌することにより動物の飼育を調整し、それによって家畜の飼育場の効率が最適化する、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
家畜動物又は家畜動物集団の健康データが、ワクチン接種記録、畜産条件データ、集団若しくは群れの履歴、食品安全データ、又はそれらの任意の組合せからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
プログラムされたコンピュータに家畜動物又は家畜動物集団の能力パラメータを入力するステップと、家畜動物又は家畜動物集団に要求される能力パラメータを顧客の特定の能力の要求と相関させるステップとをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
家畜動物又は家畜動物集団の能力パラメータにおいて望ましくない変化を警告するステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１３】
その育種歴及び獣医学的履歴に基づいて食餌を（複数の）動物に給餌するステップをさらに含み、それによって家畜動物の飼育場の効率が最適化する、請求項１に記載のコンピュータ支援型の方法。
【請求項１４】
家畜生産性を向上させるためのコンピュータ支援型の方法であって、
プロセッサ、データ記憶システム、入力装置及び出力装置を含むプログラムされたコンピュータを含むコンピュータシステムを使用し、
乳牛又は肉牛、ヒツジ、ヤギ、ウマ、ブタ、ラマ、及びトリから選択される家畜動物の表現型プロファイルを作成するステップであって、動物の少なくとも１つの身体的な特徴を予測する少なくとも２個の一塩基多型（ＳＮＰ）のパネル、及び必要に応じて動物の身体的な特徴を予測する１個のＳＮＰを含む少なくとも１個のパネルによって定義される動物の遺伝子型を含むデータを、プログラムされたコンピュータに入力装置を介して入力するステップを含み、ＳＮＰが、ｏｂ、ＢＧＨＲ、カルパイン、カルパスタチン、ＣＸＣＲ２、ＤＧＡＴ１、ＦＡＡ、ＴＩＭＰ２、ＩＧＦ、ＩＧＦ−２、ＰＯＭＣ、神経ペプチドＹ、レプチン受容体、サイログロブリン、ＵＣＰ２及びＵＣＰ３、又はそれらの組合せからなる群から選択される遺伝子に由来するステップと、
育種歴、獣医学的履歴、ウェルフェアプロファイル、診断データ、及び品質管理データ、又はそれらの任意の組合せから選択される動物のウェルフェアデータを、プログラムされたコンピュータに入力装置を介して入力するステップと、
プロセッサ及びデータ記憶システムで、入力したウェルフェアデータと動物の表現型プロファイルとを相関させるステップと、
動物の第１のプロファイルを出力装置へと出力し、必要に応じて電気通信、電話、テレビ会議、又はマスコミュニケーションを介してプロファイルをコンピュータ表示へと伝達するステップと、
第１のプロファイルを、動物の望ましい能力を定義する第２のプロファイルと比較するステップと、
プロファイル比較に従って動物の飼育を調整して、家畜生産性を向上させるステップと
を含む方法。
【請求項１５】
ＳＮＰが、ＵＳＭＡＳ１、ＵＳＭＡＳ２、ＵＳＭＡＳ３、ＥＸＯＮ２−ＦＢ、ＴＮ１、ＴＮ２、ＴＮ３及びＴＮ４からなる群から選択される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
動物の所有者又は顧客に、スワブ及びバイアル等の、遺伝学的データを得ることができる試料の収集に有用な試料収集機器を提供するステップをさらに含み、バイアルが、必要に応じて、識別用の表示でコードされた容器中に包装されている、請求項１４に記載の、事業を行う方法。
【請求項１７】
プログラムされたコンピュータに家畜動物又は家畜動物集団の能力パラメータを入力するステップと、家畜動物又は家畜動物集団に必要とされる能力パラメータを顧客の特定の能力の要求と相関させるステップとをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
家畜動物又は家畜動物集団の能力パラメータにおいて望ましくない変化を警告するステップをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
その育種歴及び獣医学的履歴に基づいて食餌を（複数の）動物に給餌するステップをさらに含み、それによって家畜動物又は家畜動物集団の飼育場の効率が最適化する、請求項１４に記載のコンピュータ支援型の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
参照による組み込み
本出願は、２００４年４月７日に出願した"Business Method for Improving Livestock Production by Genotype"という名称の米国出願第６０／５６０，１１５号、及び２００４年７月１４日に出願した"Systems and Methods for Improving Efficiencies in Livestock Production"という名称の米国出願第１０／８９１，２５６号の優先権を主張するものである。その中で又はその実行中に引用されたすべての文献（「出願引用文献」）及びその出願引用文献中で引用又は参照されたすべての文献、並びに本明細書において引用又は参照されたすべての文献（「本明細書引用文献」）及び本明細書引用文献中で引用又は参照されたすべての文献は、本明細書で又は参照により本明細書に組み込まれている任意の文献で言及された任意の製品用の、任意の製造業者の取扱説明書、説明書、製品仕様書、及び製品シートとともに、参照により本明細書に組み込まれ、本発明の実施において使用することができる。
【０００２】
本発明は、家畜の識別及び管理の方法及びシステムに関する。より具体的には、本発明は、ネットワークに基づく方法を含めた、動物の特定の集団又は群れに関係するデータの識別及び追跡可能性、獣医の治療、診断及び品質管理データ、遺伝子型決定に基づいた予測可能な品質上の形質を有するグループ中での家畜の管理、畜産条件、動物ウェルフェア、食品安全情報、既存の方法の監査や領域での位置データなどのデータを管理する方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
家畜産業において理解されている「身体状態」とは、フレームの型又はサイズの関数としての動物の発育状態、全体的な健康、並びに非家禽動物の場合では動物によって示される筋内脂肪及び背脂肪の量である。動物の身体状態は、商業的な家畜の育種、給餌及び最終処理作業における販売準備の決定因子である。身体状態は通常、主観的に、熟練者が生きた動物を視覚的に評価することによって決定する。非家禽動物の枝肉の脂肪沈着、又は筋内脂肪及び背脂肪の量は、産業関係者にとって重要であるが、それは、所望の量及び割合のそのような脂肪を示す枝肉が、そのような所望の量及び割合からの逸脱を示す枝肉より高い価格でしばしば売れるからである。さらに、所望される枝肉の脂肪沈着は、市場及び購買者によってしばしば変化し、単一の市場の中及び特定の購買者の間でも、所望の脂肪及び霜降りに関する公衆の需要の傾向に反応して、時間とともにしばしば変化する。予測可能であり一貫した体重又は枝肉の特徴も好ましい。
【０００４】
現在、飼育場に入っているウシは、推定齢数、フレームサイズ、品種、体重などに従ってグループに分割される。そのような分割を行うことによって、飼育場の所有者は、グループを一緒に囲いに入れ、同じ配給量で給餌することができ、同時に屠殺する準備ができるように動物をグループ化することを試みている。体重及び視覚的な手がかりは、飼育場グループ化でウシを選別することができる手段の１つである。
【０００５】
同様に、乳製品又は卵用に使用される動物は、生産予想に従って価格が付けられる。家禽は、例えば、筋肉量、成長速度、産卵潜在性などによって特徴付けることができる。生産予想が大きいほど、給餌運営者によって自覚される価格は高くなる。所与の時点での特定の市場の嗜好と無関係に、飼育場運営者は、ある程度類似した基準を満たすように動物を適合させようとしており、それによって、精肉業者又は商業的購入者は、現在一般的な市場の嗜好に従って最も高い価格を支払うことになる。
【０００６】
グループ中の各動物を獲得するコストはある程度様々である可能性があるが、各動物が同量の飼料を給餌され、同量の時間飼育場中の空間を占有するため、飼育場運営者のコストは、グループ中の各動物について同じであるはずである。したがって、望ましい範囲外へと下落する動物の価格の低下により、飼育場運営者の収益が直接低下し、その結果利益が低下する。育種家又は飼育者にとってコストを低下させ利益を増大させる方法の１つは、動物が飼育場で費やす時間を最小限にすることであり、それによって飼料コストが低下する。したがって、居住時間が長いことは通常、その結果動物がより有益な段階となる場合にのみ有益である。動物を市場に出す準備ができる時期を予測できることも望ましい。
【０００７】
成長速度、体重、枝肉の価値、飼料摂取量、並びに乳量及び乳組成の遺伝性の形質について利点を有する家畜の比較的簡単でより効率のよい選択及び育種を可能にする方法が依然として必要である。マーカー支援型の選択を介して、家畜中で特定の経済的に重要な形質（特に遺伝性の低い形質）と関係する遺伝子マーカーを使用する経済的な利益は著しい。
【０００８】
例えば、レプチンというｏｂ（obese）遺伝子のホルモン産物は、脂肪組織で優位に合成され発現される（Zhang et al., (1994) Nature 372: 425-432；Ji et al., (1998) Anim. Biotech. 9: 1-14）。レプチンは、体重、エネルギー消費、飼料摂取量、脂肪蓄積、受精能及び免疫機能の制御における強力な生理的シグナルである（Houseknecht et al., (1998) J. Anim. Sci. 76: 1405-1420；Lord et al., (1998) Nature 394: 897-901；Williams et al., (2002) Domest. Anim. Endocrinol. 23: 339-349）。レプチンは、ウシの能力及び効率において表現型変異及び遺伝的変異に寄与する主要な調節因子の１つとして提唱されている。
【０００９】
ウシにおけるレプチン遺伝子のコード領域中の多型は、乳量及び乳組成（Liefers et al., (2002) J. Dairy Sci. 85: 1633-1638；Buchanan et al (2003) . Dairy Sci. 86: 3164-3166）、飼料摂取量（Liefers et al., 2002；Lagonigro et al., (2003) Anim. Genet. 34: 371-374）、並びに体脂肪（Buchanan et al., (2002) Genet. Sel Evol. 34: 105-116；Lagonigro et al., (2003)）に関係している。しかし、レプチン遺伝子のプロモーター領域（すなわち、関連するエンハンサー及びサイレンサーエレメントを介してレプチン発現のレベルを制御するその遺伝子の領域）中に位置する多型は、これらの経済的に重要な形質の制御により強い影響を及ぼす可能性があり、したがってより予測価値がある。
【００１０】
動物の育種家又は飼育者にとって関心のある表現型とともに同定された他のＳＮＰは、例えば、ｍ−カルパイン（ＣＡＰＮ１）遺伝子内にある（Juszczuk-Kubiak et al., (2004) J. Appl. Genet. 45: 457-460）。ＤＧＡＴ１遺伝子中のＳＮＰは、乳量及び乳組成に影響を及ぼす（Grisar et al., (2004) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 101: 2398-2403；Thaller et al., (2003) Anim. Genet. 34: 354-357；Kuhn et al. (2004) Genetics 167: 1873-1881）。成長ホルモン受容体遺伝子ＧＨＲ中のＳＮＰは、特定の品種のウシにおいて乳量に著しい影響を及ぼす可能性がある（Spelman et al., (2002) J. Dairy Sci. 85: 3514-3517；Blott et al., (2003) Genetics 163: 253-266）。
【００１１】
動物管理の実施で重要な他の考慮事項は、感染症の治療及び予防である。現在の動物生産の実施では、危険のある個々の動物を容易に同定することができないので、動物に対し集団的な感染症予防を施すか、又は臨床的な徴候が生じたときに治療する。
【００１２】
したがって、獣医の治療、家畜動物の畜産条件及び健康状態を追跡して動物の成長及び生産量を最適化し、健康及び能力パラメータをその産業の所望される目標と比較することが望ましい。疾患、健康状態、遺伝子型で定義された経済的に重要な表現型の形質、畜産条件、ワクチン接種及び投薬の記録などに関係するデータがデータベースにアクセスした後に利用可能なように、データベース中で動物又は動物のグループの飼育及び経済的な使用の情報の編集、検索、及び共有を可能にする方法も望ましい。そのようなデータは、中央のデータベースから利用可能となり、或いは、例えば、個々の動物中に埋め込んだチップ上にコードし、その動物に関係する集団、群れ又は飼育場に従って追跡することができる。
【００１３】
これらの欠陥及び従来技術に固有の他の欠陥があるために、家禽、ウシ、ブタ、ヒツジなどを含めた家畜動物において生産効率の増大をもたらし、並びに動物の様々な記録へのアクセスも提供し、生産された動物の質及び量に関して予想又は所望される目標との比較を可能にする商業的方法を提供すると有利である。
【００１４】
本出願における任意の文献の引用又は特定は、そのような文献が本発明に対する従来技術として利用可能であることを認めるものではない。
【特許文献１】米国出願第６０／５６０，１１５号
【特許文献２】米国出願第１０／８９１，２５６号
【非特許文献１】Zhang et al., (1994) Nature 372: 425-432
【非特許文献２】Ji et al., (1998) Anim. Biotech. 9: 1-14
【非特許文献３】Houseknecht et al., (1998) J. Anim. Sci. 76: 1405-1420
【非特許文献４】Lord et al. (1998) Nature 394: 897-901
【非特許文献５】Williams et al., (2002) Domest. Anim. Endocrinol. 23: 339-349
【非特許文献６】Liefers et al., (2002) J. Dairy Sci. 85: 1633-1638
【非特許文献７】Buchanan et al (2003) . Dairy Sci. 86: 3164-3166
【非特許文献８】Lagonigro et al., (2003) Anim. Genet. 34: 371-374
【非特許文献９】Buchanan et al., (2002) Genet. Sel Evol. 34: 105-116
【非特許文献１０】Juszczuk-Kubiak et al., (2004) J. Appl. Genet. 45: 457-460
【非特許文献１１】Grisar et al., (2004) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 101: 2398-2403
【非特許文献１２】Thaller et al., (2003) Anim. Genet. 34: 354-357
【非特許文献１３】Kuhn et al. (2004) Genetics 167: 1873-1881
【非特許文献１４】Spelman et al., (2002) J. Dairy Sci. 85: 3514-3517
【非特許文献１５】Blott et al., (2003) Genetics 163: 253-266
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、動物、畜産条件及びその飼育について予想される目標から得ることができる複数のデータを使用した、家畜生産の効率を向上させるためのコンピュータ支援型の方法及びシステムに関する。本発明の方法は、動物或いは群れ又は集団、その畜産条件、健康及び獣医の治療及び状態、遺伝的な経歴又は血統に関係するデータを取得し維持するステップ、並びにウェブを基礎とし、データベース中に含まれ、又は埋め込まれたマイクロチップなどによって動物自体に取り付けられるシステムを介してこのデータを他者に提供するステップを包含する。本発明の方法はまた、家畜の群れ又は集団の中の各動物から遺伝学的試料を得るステップ、少なくとも２個の一ポリヌクレオチド多型（ＳＮＰ）のパネルによって定義される特定の品質上の形質に関して各動物の遺伝子型を決定するステップ、類似の遺伝子型で動物をグループ化するステップ、及び必要に応じて、類似の表現型に基づいて動物をさらにサブグループ化するステップをも包含する。したがって、本発明の有利な態様は、特定の遺伝的素因を有する家畜の品質上の形質を追跡するためのコンピュータシステム及びコンピュータ支援型の方法に関する。
【００１６】
本発明は、例えば、畜産条件、育種、ワクチン接種、投薬、及び飼料のデータを含めた家畜動物の飼育及び維持に関係するデータを収集し保存し、遺伝学的データに基づいて家畜を遺伝子型決定又は分類し、その家畜について飼料、投薬及び屠殺予定を考案するためのコンピュータ支援型の方法を包含する。生産者又は精肉業者が、各動物又は動物の各グループについて所望される畜産条件、ワクチン接種、薬物及び飼料の品質、及び必要な場合には屠殺予定を確立することができるので、本発明の方法は、家畜を飼育する効率を向上させることができる。
【００１７】
有利には、本発明は、遺伝学的データ、特に動物の品種の健康及び品質上の形質に関係するＳＮＰの有無によって定義される遺伝学的データを獲得し、そのデータを動物又はその群れについての他のデータと関連付け、そのデータをアクセス可能な形で維持するためのコンピュータ支援型の方法及びシステムを包含する。
【００１８】
したがって、本発明の一態様は、それだけに限らないが、畜産条件、育種、獣医の治療などのウェルフェアデータを追跡し、かかるウェルフェアデータと、関連する一塩基多型のパネルに由来する遺伝子型データと、１つ又は複数の家畜動物に関係する能力データ（performance data）とを相関させるためのコンピュータ支援型の方法を包含する。具体的には、その方法は、個々の動物或いは全体的な群れ又は集団の育種及び獣医の治療の履歴を追跡し、その履歴を動物の能力パラメータ、及び予想又は所望される能力と関連付けるのに特に有用である。本発明の方法は、所望の能力からの現実の能力パラメータの逸脱により、運営者に警告することができ、その結果、動物の飼料、投薬、ワクチン接種などをそれに応じて調整又は修正することができる。
【００１９】
本発明の一実施形態は、例えば、家畜動物の育種、畜産条件、遺伝子型データ及び関連する表現型データ、並びに獣医学的履歴を追跡し、その動物又は動物のグループのプロファイルを作成するためのコンピュータ支援型の方法を包含する。この方法は、プロセッサ、データ記憶システム、入力装置及び出力装置を含むプログラムされたコンピュータを包含するコンピュータシステムの使用、並びに、動物の少なくとも１つの身体的な形質を予測する少なくとも２個の一塩基多型のパネルによって定義することができる動物の遺伝子型のデータを、プログラムされたコンピュータに入力装置を介して入力することにより家畜動物のプロファイルを作成するステップステップと、動物のウェルフェアデータをプログラムされたコンピュータに入力装置を介して入力するステップと、プロセッサ及びデータ記憶システムを使用して、入力したウェルフェアデータを動物の表現型プロファイルと相関させるステップと、動物又は動物のグループのプロファイルを出力装置へと出力するステップを含む。
【００２０】
ウェルフェアデータは、それだけに限らないが、育種歴、獣医学的履歴、ウェルフェアプロファイル、診断データ、及び品質管理データ、又はその任意の組合せなどのデータを包含する。本発明の方法は、任意の動物に適用することができるが、最も有利には、乳牛又は肉牛、ヒツジ、ヤギ、ウマ、ブタ、ラマや、ニワトリ、シチメンチョウ、アヒルやウズラなどのトリなどの家畜動物に適用することができる。
【００２１】
本発明の一実施形態では、動物の遺伝子型は、動物の身体的な形質を予測する１個のＳＮＰを含むパネルによってさらに定義することができる。本発明の他の実施形態では、遺伝子型は、各パネルが動物の身体的な特徴を予測する少なくとも２個のＳＮＰを有する複数のパネルによってさらに定義される。ＳＮＰは、それだけに限らないが、任意のｏｂ、ＢＧＨＲ、カルパイン、カルパスタチン、ＣＸＣＲ２、ＤＧＡＴ１、ＦＡＡ、ＴＩＭＰ２、ＩＧＦ、ＩＧＦ−２、ＰＯＭＣ、神経ペプチドＹ、レプチン受容体、サイログロブリン、ＵＣＰ２及びＵＣＰ３、又はそれらの組合せなど、（複数の）動物の育種家又は飼育者にとって関心がある可能性がある動物の身体的な形質の原因となる遺伝子に由来する可能性がある。
【００２２】
本発明の方法は、電気通信、電話、テレビ会議、又はマスコミュニケーションを介してプロファイルをコンピュータ提示へと伝達するステップをさらに包含する。
【００２３】
本発明に従った方法はまた、プログラムされたコンピュータに家畜動物又は家畜動物集団の所望の能力パラメータを入力するステップ、及び家畜動物又は家畜動物集団に必要とされる能力パラメータを顧客の特定の所望される能力の要求と相関させるステップを包含することもある。その実施形態は、ワクチンデータを家畜動物又は家畜動物集団の能力パラメータと相関させるステップ、及び／或いはプログラムされたコンピュータに家畜動物又は家畜動物集団の栄養データ、畜産条件に関係するデータを入力するステップ、及び栄養データを家畜動物又は家畜動物集団の能力パラメータと相関させるステップをさらに包含することがある。
【００２４】
本発明の実施形態では、ＳＮＰのパネルを動物の肉量、脂肪含有量の増加速度、又は任意の他の望ましい特徴と相関させることができる。例えば、レプチンをコードするｏｂ遺伝子内にあるＵＳＡＭＳ１〜３のＳＮＰの遺伝子型ＴＴ／ＧＧを有する動物は、他の遺伝子型を有する動物と比較して１日当たりの平均体重増加が大きくなることがある。ＥＸＯＮ２  ＦＢマーカーと関係するＳＮＰは、動物の平均体重増加、並びに摂食の頻度及び持続期間と相関する。したがって、本発明の方法により、動物についてそのそれぞれの遺伝子型及び対応する予想体重増加速度に従って運営者が経済的に有利な飼料供給速度を選択することができる。
【００２５】
例えば、ＵＳＡＭＳ１及び３のＳＮＰの遺伝子型がＴＴ／ＧＧの動物は、他の動物より速く体重が増加する可能性があり、それによって必要な飼育期間及びそれに伴うコストが少なくなる。ＥＸＯＮ２−ＦＢ  ＳＮＰのＣＣ遺伝子型を有する動物は、体重増加が促進する可能性があるが、摂食の持続時間が長く、給餌効率が低い。したがって、本発明の方法により、運営者が、体重増加速度など望ましいパラメータを飼料消費の速度の関数として表して、特定の給餌期間で動物の予想される体重増加を予測することができる。
【００２６】
本発明の他の実施形態では、ＳＮＰのパネルは、１日当たりの乳量や肉の柔らかさなどの表現型の形質を包含することがあり、それによって運営者がそのようなパラメータの１日当たりの変化を決定することができる。例えば、ウシの乳量は、ｏｂ遺伝子のＳＮＰのＵＳＡＭＳ１及び２と関係することがあり、その結果、特定のＵＳＡＭＳ１及び２の遺伝子型から、そのような動物が、乳量が少ないが飼料摂取量が大きい可能性がある他の遺伝子型を有する動物と比較して、特定の給餌期間で大量の乳を生産する可能性があることが予測される。毎日のデータをプロットし、例えば、所望の１日当たりの乳量が飼料速度と相対的に示されるように表示することができる。
【００２７】
本発明に従った方法の他の実施形態は、システム操作者に家畜動物又は家畜動物集団の能力パラメータの逸脱を警告するステップを包含し、それによって、操作者が動物の飼料、畜産条件、又は薬物をそれに応じて変更することが可能となる。本発明の実施形態は、（複数の）動物の遺伝子型をプログラムされたコンピュータに入力装置を介して入力するステップと、プロセッサ及びデータ記憶システムを使用してウェルフェアデータに沿って遺伝子型により予測された身体的な形質を相関させるステップと、家畜動物又は家畜動物集団の遺伝子型と相関した形質を出力装置へと出力するステップと、その形質に基づいて（複数の）動物に食餌を給餌するステップとをさらに含んでもよく、それによって家畜生産性が向上する。
【００２８】
疾患への遺伝的素因、健康状態、及び経済的に重要な他の身体的な形質がデータベースにアクセスした後に利用可能なように、データベース中で遺伝的情報の編集、検索、及び共有を可能にする方法も本発明によって提供される。そのようなデータは、中央のデータベースから利用可能となり、或いは、例えば、個々の動物中に埋め込んだチップ上にコードすることができる。
【００２９】
本開示において、特に請求項及び／又は段落において、「含む（comprises）」、「含まれる（comprised）」、「含まれている（comprising）」などの用語が、米国特許法においてそれに帰する意味を有し得る；例えば、それらは「含む（includes）」、「含まれる（included）」、「含まれている（including）」などを意味し得、「本質的に〜からなっている（consisting essentially of）」や「本質的に〜からなる（consists essentially of）」などの用語が米国特許法においてそれらに帰する意味を有し、例えば、それらでははっきりと列挙されていない要素を考慮するが、従来技術中で認められ、或いは本発明の基本的な又は新規な特徴に影響を及ぼす要素を除外することに留意されたい。
【００３０】
これら及び他の実施形態は、下記の詳細な説明から開示され又は明らかとなり、それによって包含される。
【００３１】
例として示すが、記載した特定の実施形態に単に本発明を限定するものではない下記の詳細な説明は、添付した図面と併せると最もよく理解することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
下記の説明では、いくつかの用語を頻繁に利用する。そのような用語が示す範囲を含めて、本明細書及び請求項の明確な且つ一貫した理解をもたらすために、下記の専門用語を提供する。
【００３３】
「動物」という用語は、本明細書において、ヒトを含めたすべての脊椎動物を含むように使用する。その用語は、胚段階及び胎児段階を含めたすべての発生段階にある個々の動物をも含む。本明細書において、「生産動物」という用語は、「家畜動物」と同様の意味に使用し、一般に、主として食物用に、肉、肉製品として、或いは卵又は卵製品として飼育される動物を指す。本明細書において言及する動物は、それだけに限らないが、抗体及び他のタンパク質又はタンパク質製品を含めた生物薬剤の生産用のトランスジェニック動物など、食物生産用以外で飼育される個体又は個体のグループを含んでもよい。「家畜動物」には、それだけに限らないが、ウシ（cattle）（ウシ（bovine））、ヒツジ（sheep）（ヒツジ（ovine））、ブタ（pig）（ブタ（porcine又はswine））、家禽（poultry）（鳥類（avian））などがある。本明細書において、「雌牛（cow）」又は「ウシ（cattle）」という用語は、一般に、任意の齢数のウシ（bovine）由来動物を指す。互換性のある用語には、「ウシ（bovine）」、「子牛（calf）」、「去勢雄牛（steer）」、「雄牛（bull）」、「未経産雌牛（heifer）」などがある。本明細書において、「ブタ（pig）」又は「ブタ（swine）」という用語は、一般に、任意の齢数のブタ（porcine）由来動物を指すのに使用する。互換性のある用語には、「小豚（piglet）」、「雌豚（sow）」などがある。本明細書において、「家禽（poultry）」及び「トリ（bird）」という用語は、それだけに限らないが、食物、産卵、治療用タンパク質生産用などで飼育されたニワトリ、シチメンチョウ、アヒル、ガチョウやウズラなど、任意の鳥類（avian）を指す。
【００３４】
本明細書又は請求項において、「相補性（complementarity）」又は「相補的な（complementary）」という用語は、その配列中で相補的な塩基対のオリゴヌクレオチドが、遺伝子多型のある増幅又は検出すべき標的核酸配列と特異的に相互作用する（ハイブリダイズする）ほど十分な数あることを意味する。当業者に知られているように、１００％であることは必要でないが、非常に高度な相補性がハイブリダイゼーションに伴う特異性及び感度に必要である。したがって、例えば、１塩基の変化又は置換以外には本明細書で開示されているオリゴヌクレオチドとヌクレオチド配列が同一なオリゴヌクレオチドは、その開示されているオリゴヌクレオチドと同等に機能する可能性がある。「相補ＤＮＡ」又は「ｃＤＮＡ」遺伝子は、メッセンジャーＲＮＡ（「ｍＲＮＡ」）の逆転写によって合成された組換え遺伝子を含む。
【００３５】
「ポリメラーゼ媒介性サイクル反応」とは、鋳型分子又は鋳型分子の集団を周期的に反復して複製して、１つ又は複数の相補的な鋳型分子を生成する生化学的反応を指し、それによって経時的に鋳型分子の数が増大する。
【００３６】
本明細書又は請求項において、「検出可能な部分」という用語は、オリゴヌクレオチド中に間接的に又は直接的に組み込む（同位体又は非同位体の）標識分子を意味し、その標識分子は、例えば増幅した遺伝子多型配列とオリゴヌクレオチドがハイブリダイズしたときに、それが組み込まれたオリゴヌクレオチドの検出を促進する。したがって、「検出可能な部分」は、「標識分子」と同義的に使用する。オリゴヌクレオチドの合成は、当業者に知られている複数の方法のいずれかによって行うことができる。検出に有用であると当業者に知られている標識分子には、化学発光分子又は蛍光分子がある。本発明の方法で核酸の標識に使用するのに適した様々な蛍光分子が当技術分野で知られている。そのような組み込みのプロトコールは、使用する蛍光分子に応じて様々である可能性がある。そのようなプロトコールは、それぞれの蛍光分子について当技術分野で知られている。
【００３７】
本明細書において「ＤＮＡ増幅」とは、核酸配列を酵素的に増幅することによって特定のＤＮＡ配列のコピー数を増大させる任意の方法を指す。様々な方法が知られている。最も一般的に使用されるものの１つは、米国特許第４，６８３，１９５号及び第４，６８３，２０２号に記載されているMullisのポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）の方法である。ＰＣＲでは、熱安定性ＤＮＡポリメラーゼ、プライマーである既知の配列、及び加熱サイクルを使用し、それによって複製中のデオキシリボ核酸（ＤＮＡ）鎖を分離し、対象とする遺伝子を指数関数的に増幅する。定量的ＰＣＲ、ＲＴ−ＰＣＲ、ホットスタートＰＣＲ、ＬＡＰＣＲ、多重ＰＣＲ、タッチダウンＰＣＲなど、任意の型のＰＣＲを使用することができる。有利には、リアルタイムＰＣＲを使用する。一般に、ＰＣＲ増幅法では、指数関数的な量の特定の核酸配列を調製するサイクル酵素連鎖反応を行う。その反応は、連鎖反応を開始する少量の配列、及びその配列とハイブリダイズさせるオリゴヌクレオチドプライマーを必要とする。ＰＣＲでは、変性した核酸とプライマーをアニールし、その後誘導作用物質（酵素）及びヌクレオチドで伸長する。この結果、新たに合成された伸長産物が得られる。これらの新たに合成された配列がプライマーの鋳型となるので、変性、プライマーのアニール、及び伸長の反復サイクルにより、増幅された特定の配列が指数関数的に蓄積する。連鎖反応の伸長産物は、使用した特定のプライマーの末端に対応する末端を有する別個の核酸二重鎖となる。
【００３８】
本明細書又は請求項において、「酵素的に増幅する」又は「増幅する」という用語は、ＤＮＡ増幅、すなわち、それによって核酸配列が数的に増幅される方法を意味する。核酸配列を酵素的に増幅する複数の手段がある。現在最も一般的に使用される方法は、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）である。他の増幅法には、ＤＮＡリガーゼ、及び増幅すべきＤＮＡの配列と相補的な二等分のＤＮＡセグメントからなるプローブ、酵素ＱＢレプリカーゼ、及び相補ＲＮＡの指数関数的生成用ＤＮＡ鋳型の作製に使用する複製すべきＤＮＡと相補的なプローブと結合したリボ核酸（ＲＮＡ）配列鋳型を利用するＬＣＲ（リガーゼ連鎖反応）；鎖置換増幅（ＳＤＡ）；Ｑβレプリカーゼ増幅（ＱβＲＡ）；自己保持複製（３ＳＲ）；及び増幅すべき核酸配列であるＲＮＡ又はＤＮＡ上で行うことができるＮＡＳＢＡ（核酸配列に基づく増幅）がある。
【００３９】
タンパク質や核酸などの分子の「断片」とは、任意の部分のアミノ酸又はヌクレオチド遺伝子配列を指すことを意味する。
【００４０】
本明細書において、「ゲノム」という用語は、特定の生物の染色体中にあるすべての遺伝物質を指す。そのサイズは、一般に塩基対の合計数として示される。ゲノム内で、「遺伝子」という用語は、特定の機能的産物（例えば、タンパク質又はＲＮＡ分子）をコードする、特定の染色体上の特定の位置にある順序付けられたヌクレオチドの配列を指す。例えば、タンパク質レプチンがｏｂ（obese）遺伝子によってコードされ、食欲、基礎代謝及び脂肪沈着の制御に関与すると思われることが知られている。一般に、そのゲノムのヌクレオチド配列によって定義される動物の遺伝的特徴はその「遺伝子型」として知られるが、動物の身体的な形質はその「表現型」と呼ぶ。
【００４１】
「ヘテロ接合性の」又は「ヘテロ接合多型」とは、所与の座位での二倍体細胞又は生物の２つの対立遺伝子が異なる、すなわち、その遺伝子がその配列中の同じ場所で同じヌクレオチドと交換された異なるヌクレオチドを有することを意味する。
【００４２】
「ホモ接合性の」又は「ホモ接合多型」とは、所与の座位での二倍体細胞又は生物の２つの対立遺伝子が同一である、すなわち、その遺伝子がその配列中の同じ場所でヌクレオチド交換した同じヌクレオチドを有することを意味する。
【００４３】
本明細書において「ハイブリダイゼーション」又は「ハイブリダイズ（hybridizing）」とは、ポリヌクレオチドセグメントの断片のヌクレオチド配列と、オリゴヌクレオチドの相補的なヌクレオチド配列との間でのＡ−Ｔ及びＧ−Ｃ塩基対の形成を意味する。相補的なとは、断片配列中の各Ａ、Ｃ、Ｇ又はＴ（又はリボヌクレオチドではＵ）の座位で、配列されたオリゴヌクレオチドがそれぞれＴ、Ｇ、Ｃ又はＡを有することを意味する。ハイブリダイズした断片／オリゴヌクレオチドを「二重鎖」と呼ぶ。
【００４４】
サンドイッチアッセイなどでの「ハイブリダイゼーション複合体」とは、少なくとも標的核酸及びセンサープローブを含めた核酸分子の複合体を意味する。それはまた、アンカープローブを含んでもよい。
【００４５】
本明細書において、「体重増加の増大」という用語は、所与の集団の平均を上回る体重増加の生物学的に有意な増大を意味する。
【００４６】
本明細書において、「座位（locus又はloci）」という用語は、染色体上の遺伝子の部位を指す。「対立遺伝子」として知られる遺伝子の対は、遺伝子の座位によって生じる遺伝的な形質を制御する。各動物の対立遺伝子の特定の組合せを、その「遺伝子型」と呼ぶ。両方の対立遺伝子が同一である場合、その個体は、その遺伝子の対によって制御される形質がホモ接合性であるといえる；その対立遺伝子が異なる場合、その個体は、その形質がヘテロ接合性であるといえる。
【００４７】
「融解温度」とは、ハイブリダイズした二重鎖が脱ハイブリダイズし（dehybridize）、その一本鎖の状態に戻る温度を意味する。同様に、ハイブリダイゼーションは、得られる二重鎖の融解温度を超える温度では、２つのオリゴヌクレオチド間で、又は、本明細書ではオリゴヌクレオチドと断片の間でそもそも起こらない。容易に検出可能となるように、本発明のオリゴヌクレオチド−断片二重鎖の融解点温度における差が約１℃〜約１０℃であることが現在のところ有利である。
【００４８】
本明細書において、「核酸分子」という用語は、ＤＮＡ分子（例えば、ｃＤＮＡ又はゲノムＤＮＡ）、ＲＮＡ分子（例えば、ｍＲＮＡ）、ヌクレオチド類似体を使用して生成したＤＮＡ又はＲＮＡの類似体、並びにその誘導体、断片及び相同体を含むものとする。核酸分子は、一本鎖でもよく、或いは二本鎖でもよいが、有利には二本鎖ＤＮＡである。「ＤＮＡ」とは、その一本鎖型、又は二本鎖のらせん中にあるポリマー型のデオキシリボヌクレオチド（アデニン、グアニン、チミン、又はシトシン）を指す。この用語は、その分子の一次構造及び二次構造のみを指し、それを任意の特定の三次形態に限定するものではない。したがって、この用語は、とりわけ、直鎖ＤＮＡ分子（例えば、制限断片）、ウイルス、プラスミド、及び染色体中で認められる二本鎖ＤＮＡを含む。特定の二本鎖ＤＮＡ分子の構造を論じる際に、本明細書において、ＤＮＡの転写されない鎖（すなわち、ｍＲＮＡと相同な配列を有する鎖）に沿って５’から３’の方向の配列のみを示す通常の慣例に従って配列を記載することがある。「単離」核酸分子とは、核酸の天然供給源中に存在する他の核酸分子と分離した分子である。
【００４９】
「ヌクレオシド」とは、糖と連結した塩基を指す。塩基は、アデニン（Ａ）、グアニン（Ｇ）（又はその代替物のイノシン（Ｉ））、シトシン（Ｃ）、又はチミン（Ｔ）（又はその代替物のウラシル（Ｕ））でもよい。糖は、リボース（ＲＮＡ中の天然ヌクレオチドの糖）又は２−デオキシリボース（ＤＮＡ中の天然ヌクレオチドの糖）でもよい。「ヌクレオチド」とは、単一のリン酸基と連結したヌクレオシドを指す。
【００５０】
本明細書において、「オリゴヌクレオチド」という用語は、一続きの連結ヌクレオチド残基を指し、オリゴヌクレオチドは、ＰＣＲ反応で使用する十分な数のヌクレオチド塩基を有する。短いオリゴヌクレオチド配列は、ゲノム配列又はｃＤＮＡ配列に基づいてもよく、或いはそれから設計してもよく、その配列を使用して、特定の細胞又は組織における同一の、類似の又は相補的なＤＮＡ又はＲＮＡを増幅し、確認し、又はその存在を明らかにする。オリゴヌクレオチドは、化学合成することができ、プライマー又はプローブとして使用することができる。オリゴヌクレオチドとは、プローブ及びプライマーを含めて、標的核酸の検出又は同定を促進するのに使用する、長さが３塩基を超える任意のヌクレオチドを意味する。
【００５１】
本明細書において「ＳＮＰのパネル」という用語は、動物の表現型の形質と関係する一塩基多型（ＳＮＰ）を指す。ＳＮＰは、単一遺伝子の多型でもよく、或いは異なる遺伝子の多型であるが同じ形質と関係するものでもよい。パネルは、ＳＮＰを１個含んでもよい。最も有利には、パネルは、経済的に重要な表現型の形質と関係する少なくとも２個のＳＮＰを含む。ＳＮＰは、同じ遺伝子に由来するものでもよく、或いは異なる遺伝子に由来するものでもよい。
【００５２】
「ポリメラーゼ」とは、モノマー単位の連続した付加を触媒し、或いは２個以上のモノマー単位を連結してポリマー鎖を開始する酵素である。「ポリメラーゼ」は、それによってその同一性が決定され、特定の配列の鋳型分子と相補的なモノマー単位を付加することによって働く。例えば、ＤＮＡ  ｐｏｌ１やＴａｑポリメラーゼなどのＤＮＡポリメラーゼは、鋳型依存的な形でポリヌクレオチド鎖の３’末端にデオキシリボヌクレオチドを付加し、それによって鋳型分子と相補的な核酸を合成する。ポリメラーゼを使用して、一度又は反復してプライマーを伸長し、或いは２つのプライマーを使用する２つの相補鎖の反復したプライミング（priming）によりポリヌクレオチドを増幅することができる。「熱安定性ポリメラーゼ」とは、ほぼ１００℃に等しい温度などの高温に極度に抵抗することができるＤＮＡ又はＲＮＡポリメラーゼ酵素を指す。熱安定性ポリメラーゼは、Thermus aquaticusなど、極端な温度で生存する生物に由来することが多い。熱安定性ポリメラーゼの例には、Ｔａｑ、Ｔｔｈ、Ｐｆｕ、Ｖｅｎｔ、deep vent、ＵｌＴｍａ、並びにその変異体及び誘導体がある。
【００５３】
「ポリヌクレオチド」とは、一ヌクレオシドの３’−ヒドロキシル基と第２のヌクレオシドの５’−ヒドロキシル基との間のホスホジエステル結合によって連結したヌクレオチドの直鎖を指し、その第２のヌクレオシドがその３’−ヒドロキシル基を介して第３のヌクレオシドの５’−ヒドロキシル基と連結するなどして、ホスホジエステル骨格によって連結したヌクレオシドからなるポリマーが形成される。「修飾ポリヌクレオチド」とは、１個又は複数個の天然ヌクレオチドが部分的に又は実質的に完全に修飾ヌクレオチドで置換されたポリヌクレオチドを指す。
【００５４】
「プライマー」とは、その少なくとも一部の配列が増幅又は複製すべき鋳型ＤＡＮのセグメントと相補的なオリゴヌクレオチドである。通常、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）を行う際にプライマーを使用する。鋳型ＤＮＡとハイブリダイズし（又はそれに「アニール」し）、ポリメラーゼ酵素によって使用されるプライマーを、複製／増幅過程の開始点として使用する。本明細書においてプライマーは、特定の標的ＤＮＡ配列の異なる鎖と「実質的に」相補的となるように選択される。これは、プライマーがそのそれぞれの鎖とハイブリダイズするように十分相補的でなければならないことを意味する。したがって、プライマー配列は、鋳型の正確な配列を反映する必要はない。例えば、相補的でないヌクレオチド断片をプライマーの５’末端に結合し、プライマー配列の残りをその鎖と相補的にしてもよい。或いは、プライマー配列が、その鎖の配列とハイブリダイズし、それによって伸長産物の合成用の鋳型を形成するほど、その配列と十分な相補性を有することを条件に、相補的でない塩基又はより長い配列をプライマー中に散在させることができる。
【００５５】
「プローブ」とは、ハイブリダイゼーションによる同一の、類似の、又は相補的な核酸配列の検出で使用する、様々な長さのオリゴヌクレオチドの核酸配列を指す。検出プローブとして使用するオリゴヌクレオチド配列は、検出可能な部分で標識することができる。
【００５６】
本明細書において、「タンパク質」という用語は、特定の順序の１つ又は複数のアミノ酸の鎖からなる大きな分子を指す。その順序は、タンパク質をコードする遺伝子中のヌクレオチドの塩基配列によって決定される。タンパク質は、身体の細胞、組織、及び臓器の構造、機能、及び制御に必要となる。各タンパク質は、独特の機能を有する。
【００５７】
「制限断片」とは、ＤＮＡ上の認識部位に反応してＤＮＡを切断する制限エンドヌクレアーゼ（ポリヌクレオチド鎖内のホスホジエステル結合を切断する酵素）によって生成されるポリヌクレオチドの断片を指す。認識部位（制限部位）は、通常長さが約４〜８ヌクレオチドである特定のヌクレオチド配列からなる。
【００５８】
「一塩基多型」又は「ＳＮＰ」とは、単一のヌクレオチドの違いで他のポリヌクレオチドと異なるポリヌクレオチドのヌクレオチド配列の変異を指す。例えば、それだけに限らないが、ポリヌクレオチドの配列全体における１個のＡと１個のＣ、Ｇ又はＴの交換は、ＳＮＰを構成する。もちろん、特定のポリヌクレオチド中で複数のＳＮＰを有することはあり得る。例えば、ポリヌクレオチド中の１つの位置では、ＣがＴと交換され、他の位置ではＧがＡと交換される可能性などがある。ＳＮＰについて言及するとき、ポリヌクレオチドはほとんどの場合ＤＮＡである。
【００５９】
本明細書において、「鋳型」とは、標的ポリヌクレオチド鎖、例えば、それだけに限らないが、修飾されていない天然に存在するＤＮＡ鎖を指し、ポリメラーゼが、伸長中の鎖にどのヌクレオチドを次に組み込むべきかを認識する手段としてそれを使用して、天然に存在する鎖の相補体を重合する。そのようなＤＮＡ鎖は、一本鎖でもよく、或いは二本鎖ＤＮＡ鋳型の一部でもよい。反復サイクルの重合、例えばポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）を必要とする本発明の適用では、修飾ヌクレオチドの組み込みによって鋳型鎖自体を修飾することができ、それは依然として、さらなるポリヌクレオチドを合成するポリメラーゼの鋳型として働く。
【００６０】
「温度サイクル反応」とは、反応の温度を変化させることによって少なくとも２つのステップを行う複数ステップの反応である。
【００６１】
「差異」とは、関連するポリヌクレオチド間でのヌクレオチド配列の違いである。その違いは、関連するポリヌクレオチドの配列と比較した一ポリヌクレオチドの配列からの１個又は複数個のヌクレオチドの欠失、１個又は複数個のヌクレオチドの付加、或いはヌクレオチド１個の他のヌクレオチドとの置換でもよい。「突然変異」、「多型」及び「差異」という用語は、本明細書において相互に使用する。本明細書において、単数での「差異」という用語は、複数の差異；すなわち、同じポリヌクレオチド中での２つ以上のヌクレオチドの付加、欠失及び／又は置換を含むと解釈される。「点突然変異」とは、ヌクレオチド１個の他のヌクレオチドとの単一の置換を指す。
【００６２】
本明細書において、「形質」、「品質上の形質」又は「身体的な特徴」又は「表現型」という用語は、遺伝現象から生じる動物の有利な特性を指す。品質上の形質には、それだけに限らないが、効率よくエネルギーを代謝し、肉又は乳を生産し、筋内脂肪をつけ、産卵し、子孫を産み、肉又は乳中で特定のタンパク質を産生し、乳中のタンパク質を保持し、疾患に抵抗し、或いは動物又はその卵中で通常認められない外因性タンパク質を産生する動物の遺伝的能力がある。。身体的な特徴には、それだけに限らないが、霜降りの、柔らかい又は赤身の肉がある。その用語は、相互に使用することができる。
【００６３】
「コンピュータシステム」とは、本発明のデータの編集に使用するハードウェア手段、ソフトウェア手段、及びデータ記憶手段を指す。コンピュータに基づく本発明のシステムの最小限のハードウェア手段は、中央処理装置（ＣＰＵ）、入力手段、出力手段、及びデータ記憶手段を含み得る。望ましくは、モニターを備えて構造データを視覚化する。データ記憶手段は、ＲＡＭでもよく、或いはコンピュータで読み取り可能な本発明の媒体にアクセスする他の手段でもよい。そのようなシステムの例は、Unixを基礎とするLinux、Windows NT、XP又はIBM OS/2オペレーティングシステムを実行する Silicon Graphics Incorporated社及びSun Microsystems社から入手可能なマイクロコンピュータのワークステーションである。
【００６４】
「コンピュータで読み取り可能な媒体」とは、コンピュータによって直接読み取りアクセスすることができる任意の媒体を指し、それには、それだけに限らないが、フロッピーディスク、ハード記憶媒体や磁性テープなどの磁性記憶媒体；光ディスクやＣＤ−ＲＯＭなどの光記憶媒体；ＲＡＭやＲＯＭなどの電気的記憶媒体；及び磁性／光媒体などこれらの種類のハイブリッドがある。そのようなコンピュータで読み取り可能な媒体を提供することによって、使用者、例えば飼育場運営者が特定の動物に対して編集されたデータに日常的にアクセスすることができる。
【００６５】
「データ分析モジュール」という用語は、本明細書において、個々に又は一緒に作業して、試料を分析しその中に含まれる遺伝的情報を決定する任意の個人又は機械を含むように定義される。その用語は、実験場所内にある個人又は機械を含んでもよい。
【００６６】
本明細書において、「データ収集モジュール」という用語は、動物又は胚から組織試料を得る任意の個人、物体又はシステムを指す。例示であってそれだけに限らないが、その用語は、個々に又は集合的に、試料を得る動物に物理的に接触する個人又は機械、組織試料を保持する容器、試料の輸送に使用する包装などを指す場合がある。有利には、データコレクターは個人である。より有利には、データコレクターは家畜飼育業者、育種家又は獣医である。
【００６７】
「ネットワークインターフェース」という用語は、本明細書において、データにアクセスし、データを蓄積し、データを組み合わせ、データを分析し、データを検索し、データを伝達し、又はデータを記憶することができる任意の個人又はコンピュータシステムを含むように定義される。その用語は、データを分析する個人、分析で使用する電気的ハードウェア及びソフトウェアシステム、データ分析を記憶するデータベース、並びにデータを記憶することができる任意の記憶媒体であると広く定義される。ネットワークインターフェースの非限定的な例には、人々、自動化された実験室の設備、コンピュータ及びコンピュータネットワーク、それだけに限らないが、ディスク、ハードドライブやメモリチップなどのデータ記憶手段がある。
【００６８】
本明細書において「育種歴」という用語は、それだけに限らないが、居住場所、品種、居住期間、特定のトリに割り当てられた個々の番号、産卵率、受精能、孵化率、死亡率などを含めた動物又は動物のグループの生活の記録、並びにその血統及び系統、遺伝子型、表現型、関係する場合には遺伝子導入歴を含めた動物の遺伝的な履歴を指す。
【００６９】
本明細書において「畜産条件」という用語は、それだけに限らないが、小屋又は居住場所の温度、群れ又は集団の毎週の死亡率、水消費、飼料消費、換気率及びその質、同腹仔の状態などを含めた動物の維持に関係するパラメータを指す。
【００７０】
本明細書において「獣医学的履歴」という用語は、それだけに限らないが、ワクチンの（複数の）型、ワクチンのバッチの（複数の）製造番号、投与量、標的抗原、（複数の）レシピエント動物へのワクチンの投与法、ワクチン接種した動物の数、動物の齢数及びワクチン接種者を含めた動物又は動物のグループのワクチン接種データを指す。ワクチンによって誘導された血清学的又は免疫学的応答に関係するデータも含まれることがある。本明細書において「獣医学的履歴」とは、それだけに限らないが、投与した薬物の型、量及び投与速度を含めた動物に投与した薬物及び／又は抗生物質、誰によっていつ投与されたか、例えば経口、皮下などのどの経路によるか、並びにその望ましい効果及び望ましくない効果を含めた薬物に対する反応を含めた（複数の）標的動物の投薬歴をも含むものとする。
【００７１】
本明細書において「診断データ」という用語は、（複数の）動物のワクチン接種歴又は投薬歴を詳細に示すデータ以外の（複数の）動物の健康に関係するデータを指す。例えば、診断データは、（複数の）動物が経験した感染、及び薬物で治療するために提供されたそのような薬物に対するその応答の記録でもよい。血清又は他の生体液の抗体又はタンパク質消費を含めた血清学的データも、本発明の方法で入力するのに有用な診断データである可能性がある。外科的処置の型、外科手術の転帰や、外科的手順から生じる合併症などの（複数の）動物に関係する外科的データが含まれることがある。「診断データ」は、体重、死亡率や、皮膚、足、羽の密度、産卵などの状態など獣医学的診察によって留意される他の特徴などのパラメータの測定値をも含んでよい。
【００７２】
本明細書において「ウェルフェア（健康）データ」という用語は、それだけに限らないが、育種歴、獣医学的履歴、ウェルフェアプロファイル、診断データ、品質管理データ、又はその任意の組合せを含めた動物又は動物のグループに関係するデータの集合的な蓄積を指す。
【００７３】
本明細書において「ウェルフェアプロファイル」という用語は、体重、肉の密度、育種又は飼育用の囲い中の密集レベル、動物の心理的挙動、成長速度、産卵率及びその質などのパラメータを指す。
【００７４】
本明細書において「品質管理」という用語は、（複数の）動物の所望の特徴を指す。例えば、家禽では、これは、それだけに限らないが、筋肉の密度、脂肪の含量及び品質、産卵能、トランスジェニックタンパク質産物生産量などを意味する可能性がある。ウシやヒツジなどの非家禽動物では、例えば、そのようなパラメータには、筋肉の品質及び密度、脂肪の含量、肉の柔らかさ、乳量及びその品質、繁殖能などがある。
【００７５】
本明細書において「能力パラメータ」という用語は、肉生産量、繁殖量、乳用性、肉の品質及び生産量、生産寿命などのファクターを指し、それらは、（複数の）動物の育種及び飼育からの所望される目標となり得る。能力パラメータは、動物自体から生じるものでもよく、或いは顧客又は市場によって所望されるパラメータでもよい。
【００７６】
本明細書において「栄養データ」という用語は、（複数の）動物に供給される、水を含めた飼料の組成、品質及び送達頻度を指す。
【００７７】
本明細書において「食品安全」という用語は、それだけに限らないが、準備時間、場所及び方法、食物製品の貯蔵、輸送経路、検査記録、食感、色、味、匂い、細菌含量、寄生虫含量などを含めた家畜動物由来の肉の質及び量を指す。
【００７８】
動物の健康及び維持に関係するデータはその供給源又はデータコレクターの意図に応じて様々にグループ化でき、したがって本明細書での任意の一つのグループ化が限定的なものでないことが、当業者には明らかとなるであろう。
【００７９】
別段の定義がない限り、本明細書で使用する技術的科学的用語はすべて、分子生物学の分野で当業者によって通常理解されているものと同じ意味を有する。本明細書で記載したものと類似又は同等の方法及び材料を本発明の実施又は試験で使用することができるが、適切な方法及び材料を本明細書で記載する。
【００８０】
本発明の方法及び材料を使用して、動物由来のＤＮＡ試料をより広く評価し、個々の動物を遺伝的に分類し、動物の遺伝的な違いを検出することができる。具体的には、１つ又は複数の対照を参照することにより動物由来のゲノムＤＮＡの試料を評価して、遺伝子中にＳＮＰ又はＳＮＰのグループが存在するかどうか判定することができる。遺伝子型を決定する任意の方法を使用して、本発明において遺伝子型を決定することができる。そのような方法には、それだけに限らないが、アンプライマー（amplimer）配列決定、ＤＮＡ配列決定、蛍光分光分析、蛍光共鳴エネルギー転移（又は「ＦＲＥＴ」）に基づくハイブリダイゼーション分析、高処理能スクリーニング、質量分析、マイクロサテライト分析、核酸ハイブリダイゼーション、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）、ＲＦＬＰ分析及びサイズクロマトグラフィー（例えば毛細管又はゲルクロマトグラフィー）があり、そのすべてが当業者に周知である。具体的には、ヌクレオチド多型、特に一塩基多型を決定する方法は、米国特許第６，５１４，７００号、第６，５０３，７１０号、第６，４６８，７４２号、第６，４４８，４０７号、第６，４１０，２３１号、第６，３８３，７５６号、第６，３５８，６７９号、第６，３２２，９８０号、第６，３１６，２３０号、及び第６，２８７，７６６号に記載され、Chen and Sullivan, Pharmacogenomics J 2003;3(2):77-96に総説され、それらの開示は、その全体が参照により組み込まれている。
【００８１】
本発明の方法、及び動物の形質を同定し選択する方法で有用な遺伝子型のデータは、ＳＮＰの存在に基づいている。例えば、ｏｂ（obese）遺伝子は、食欲、基礎代謝、脂肪沈着及び乳産生の制御に関与するタンパク質レプチンという、１６ｋＤａの脂肪細胞特異的ポリペプチドをコードする。複数の異なる動物種におけるｏｂ遺伝子が特定の染色体に位置付けられ、配列決定され、そのことから、種の間にｏｂＤＮＡ及びレプチンポリペプチドの有意な保存性が認められる。
【００８２】
したがって、ｏｂ遺伝子は、ウシの第４染色体（Stone et al., (1996) Mamm. Genome 7: 399-400）、及びブタの第１８染色体（Neuenschwander et al., (1996) Anim. Genet. 27: 275-278；Saskai et al., (1996) Mamm. Genome 7: 471-471）に位置付けられており、それら及び他の種由来のｏｂＤＮＡ及びレプチンポリペプチドの配列間に有意な保存性が認められる（Bidwell et al., (1997) Anim. Endocrinol. 8: 191-206; Ramsay et al., (1998) J. Anim. Sci. 76: 484-490）。
【００８３】
ウシのほかに、本発明のＳＮＰが存在するかどうかヒツジ動物のｏｂ遺伝子をスクリーニングできることが考えられる。GenBankアクセッション番号ＡＦ３１０２６４、ＡＦ１１８６３６及びＵ６３７１９に対応する配列のいずれかから、ヒツジｏｂヌクレオチド配列を選択することができる。
【００８４】
ＳＮＰが存在するかどうかで鳥類動物のｏｂ遺伝子をスクリーニングすることができる。鳥類ｏｂヌクレオチド配列は、GenBankアクセッション番号ＡＦ０１２７２７（Taouis et al., (1998) 208: 239-242）に対応する配列又はその断片のいずれかから選択することができる。
【００８５】
本発明のＳＮＰが存在するかどうかでブタのｏｂ遺伝子をスクリーニングする。ブタｏｂヌクレオチド配列は、GenBankアクセッション番号ＡＦ０２６９７６、ＡＦ０３６９０８、ＡＦ０５２６９１、ＡＦ１０２８５６（Mcneel & Mersmann, (2000) J. Nutr. Biochem. 11: 139-146）、Ｕ４０８１２（Neuenschwander et al., (1996) Anim. Genet. 27: 275-278）、Ｕ５９８９４（Ramsey et al., (1998) J. Anim. Sci. 76: 484-490）、及びＵ６６２５４（Bidwell et al., (1997) Anim. Biotechnol. 8: 191-206）に対応する配列又はその断片のいずれかから選択することができる。
【００８６】
ウシ動物のｏｂ遺伝子は、例えば、その動物で認められている形質と機能的に関係することが知られているＳＮＰが存在するかどうかスクリーニングすることができる。図１に、「野生型」ウシｏｂ遺伝子の５’隣接プロモーター領域及びエキソン１のヌクレオチド配列を示す。この「野生型」ウシ配列は、GenBankアクセッション番号ＡＢ０７０３６８（taniguchi et al., (2002) IUBMB Life 53: 131-135）を有し、本明細書では配列番号１と称する。ｏｂ遺伝子のプロモーター領域に位置する３個のＳＮＰ（すなわちＵＡＳＭＳ１、ＵＡＳＭＳ２及びＵＡＳＭＳ３）、及びその遺伝子のエキソン２中にあるＳＮＰは、ウシ家畜において経済的に価値がある形質と関係し、本発明の方法で特に有用である。
【００８７】
ＵＡＳＭＳ１と称するＳＮＰは、ウシレプチン遺伝子プロモーターの２０７位でのシトシン（Ｃ）のチミン（Ｔ）との置換（Ｃ／Ｔ）を構成する。ＵＡＳＭＳ２と称するＳＮＰは、ウシレプチン遺伝子プロモーターの５２８位でのシトシン（Ｃ）のチミン（Ｔ）との置換（Ｃ／Ｔ置換）を構成し、ＵＡＳＭＳ３と称するＳＮＰは、ウシレプチン遺伝子プロモーターの１７５９位でのシトシン（Ｃ）のグアニン（Ｇ）との置換（Ｃ／Ｇ置換）を構成する。レプチンプロモーターのＳＮＰのＵＡＳＭＳ１、ＵＡＳＭＳ２及びＵＡＳＭＳ３の同定に本明細書で使用したヌクレオチドを番号付けるシステムは、「野生型」ウシレプチンプロモーター配列であるGenBankアクセッション番号ＡＢ０７０３６８（配列番号１）で使用されているものである。ＵＡＳＭＳ１、ＵＡＳＭＳ２及びＵＡＳＭＳ３の多型は、レプチン遺伝子のコード領域ではなくその遺伝子の５’制御配列に位置し、したがって、レプチン遺伝子産物自体でのアミノ酸置換は生じない。
【００８８】
本明細書に記載のＥＸＯＮ２−ＦＢと称するＳＮＰは、Buchanan et al., (2002) Genet Sel. Evol. 34: 105-116で同定され、「野生型」ウシレプチン遺伝子のコード領域のエキソン２（GenBankアクセッション番号ＡＹ１３８５８８）の１７５９位でのシトシン（Ｃ）のチミン（Ｔ）へのミスセンス突然変異を構成する。ＥＸＯＮ２−ＦＢのＳＮＰの同定に本明細書で使用したヌクレオチドを番号付けるシステムは、「野生型」ウシレプチンエキソン２配列であるGenBankアクセッション番号ＡＹ１３８５８８で使用されているものである。
【００８９】
ヌクレオチド配列多型ＵＡＳＭＳ１、ＵＡＳＭＳ２、ＵＡＳＭＳ３、及びＥＸＯＮ２−ＦＢに加えて、ｏｂ遺伝子ＤＮＡのこれらの領域で他のＤＮＡ配列多型が集団内に存在する可能性があることが当業者には理解されるであろう。そのような天然の対立遺伝子変異から、通常、遺伝子のヌクレオチド配列中で約１〜５％の差異が生じる可能性がある。例えば、配列番号１は、ヌクレオチド位２０７で多型を含むｏｂ遺伝子プロモーターの領域の配列を提供する。他の多型の座位もこの断片内に存在するかもしれないことが考えられる。任意及びすべてのそのようなさらなるヌクレオチド変異は、本発明の範囲内にあるものとする。
【００９０】
当業者なら、レプチンについて本明細書に記載された例示的な技術を、特定の表現型、身体的な特徴又は形質と相関する他のＳＮＰ、遺伝子型及び多型に容易に適用することができる。所与の遺伝子の配列を増幅する（例えば、対象とする遺伝子多型を含む）オリゴヌクレオチドプライマーの設計は、当業者には日常的な実験である。そのような遺伝子及びそのＳＮＰには、それだけに限らないが、ウシ成長ホルモン受容体（ＢＧＨＲ）、カルパイン、カルパスタチン、ＣＸＣＲ２、ＤＧＡＴ１、ＦＡＡ、ＴＩＭＰ２、ＩＧＦ、ＩＧＦ−２、ＰＯＭＣ、神経ペプチドＹ、レプチン受容体、サイログロブリン、ＵＣＰ２及びＵＣＰ３がある。本発明の方法が、複数の遺伝子内で同定されたＳＮＰ及び動物の育種家又は飼育者にとって関心のある表現型の形質とともに同定された遺伝子座位のパネルの使用を包含する可能性があることが考えられる。例えば、ｍ−カルパイン（ＣＡＰＮ１）遺伝子内にあるＳＮＰがあり（Juszczuk-Kubiak et al., (2004) J. Appl. Genet. 45: 457-460）、それは肉の柔らかさの形質と関係する。したがって、下記の実施例８で示すように、カルパイン遺伝子では、ヌクレオチド位３１６及び５３０での変異により、ウシの肉の柔らかさが示唆される。ＤＧＡＴ１遺伝子中のＳＮＰは、乳量及び乳組成に影響を及ぼす（Grisar et al., (2004) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 101: 2398-2403；Thaller et al., (2003) Anim. Genet. 34: 354-357；Kuhn et al. (2004) Genetics 167: 1873-1881）。成長ホルモン受容体遺伝子ＧＨＲ中のＳＮＰは、特定の品種のウシにおいて乳量に著しい影響を及ぼす（Spelman et al., (2002) J. Dairy Sci. 85: 3514-3517；Blott et al., (2003) Genetics 163: 253-266）。
【００９１】
対象とする遺伝子がウシ成長ホルモン受容体（「ＢＧＨＲ」）である実施形態では、ＢＧＨＲヌクレオチド配列は、GenBankアクセッション番号ＮＭ＿１７６６０８（Rhoads et al., J. Nutr. (2004) 134: 1020-1027）に対応する配列、又はその断片を有する可能性がある。
【００９２】
対象とする遺伝子がウシカルパスタチンである実施形態では、ウシカルパスタチンヌクレオチド配列は、それだけに限らないが、GenBankアクセッション番号ＡＦ１５９２４６（Cong et al., (1998) J. Biol. Chem. 273: 660-666）；Ｌ１４４５０（Killefer & Koohmaraie (1994) J. Anim. Sci. 72: 606-614）；ＮＭ＿１７４００３（Cummins et al., (2004) J. Dairy Sci. 87: 1428-1431）；及びＸ６７３３３（Parr et al., (1992) Eur. J. Biochem. 208: 333339）に対応する配列又はその断片のいずれかから選択することができる。
【００９３】
対象とする遺伝子がウシカルパスタチンである実施形態では、ヒツジカルパスタチンヌクレオチド配列は、それだけに限らないが、GenBankアクセッション番号ＡＦ０７１５７５及びＡＦ０７１５７６（Speck et al., (1993) Biochimie 75: 917-923）；並びにＡＦ０７１５７７（Illian et al., (1998) J.Anim. Sci. 76: 853-864）に対応する配列又はその断片のいずれかから選択することができる。
【００９４】
対象とする遺伝子がウシケモカイン受容体２（「ＣＸＣＲ２」）である実施形態では、ウシＣＸＣＲ２ヌクレオチドＳＮＰは、Youngerman et la., (2004) J. Dairy Sci. 87: 2442-2448に記載されている。
【００９５】
対象とする遺伝子がウシジアシルグリセロールＯ−アシルトランスフェラーゼ１（「ＤＧＡＴ１」）である実施形態では、ウシＤＧＡＴ１ヌクレオチド配列は、それだけに限らないが、GenBankアクセッション番号ＡＪ３１８４９０（Winter et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., (2002) 99: 9300-9305）；ＡＹ０６５６２１（Grisart et el., (2002) Genome Res. 12: 222-231）及びＮＭ＿１７４６９３（Kaupe et al., (2004) 71: 182-187）に対応する配列又はその断片のいずれかから選択することができる。
【００９６】
対象とする遺伝子がウシＦＡＡ（受精能関連抗原（Fertility Associated Antigen））である実施形態では、ウシＦＡＡヌクレオチド配列は、その配列のいずれかから選択することができる（Ax et. alの米国公開特許出願第２００５００４９４０１号及びZhang, et. alの米国公開特許出願第２００３０２１１４５３号）。
【００９７】
対象とする遺伝子がウシインスリン様成長因子（「ＩＧＦ」）である実施形態では、ウシＩＧＦヌクレオチド配列は、それだけに限らないが、GenBankアクセッション番号ＡＹ２７７４０６、ＡＹ２７７４０５（Wang et al., (2003) Domest. Anim. Endocrinol. 25: 315-328）；ＡＦ１７４５７６（Reza Shariflour & Moran (2000) 17: 665-669）；Ｓ７６１２２（Schmidt et al., (1994) Exp. Clin. Endocrinol. 102: 364-369）；ＡＦ０１７１４３（Ge et al., (1997) Anim. Genet. 28: 155-156）；Ｅ０１１９２（ＩＧＦ−II）（Bumento et al.、日本国特許ＪＰ１９８７１１１９９８）；Ｘ５３８６７（ＩＧＦ−II）（Congate et al., (1992) Comp. Biochem. Physiol. B. 103: 127-131）；及びＸ１５７２６（Fotsis et al., (1990) Nuc. Acid Res. 18: 676）に対応する配列又はその断片のいずれかから選択することができる。
【００９８】
対象とする遺伝子がヒツジインスリン様成長因子（「ＩＧＦ」）である実施形態では、ヒツジＩＧＦ−IIヌクレオチド配列は、それだけに限らないが、GenBankアクセッション番号Ｕ００６６８、Ｕ００６６７、Ｕ００６６６、Ｕ００６６５、Ｕ００６６４、Ｕ００６６３、Ｕ００６５９（Ohlsen et al., (1994) DNA Cell Biol.13: 377-388）；Ｘ５３５５４（Brown et al., (1990) Nuc. Acid. Res. 18 : 4614）に対応する配列のいずれかから選択することができる。
【００９９】
対象とする遺伝子がウシＴＩＭＰである実施形態では、ウシＴＩＭＰ３ヌクレオチド配列は、それだけに限らないが、GenBankアクセッション番号ＡＦ２２６７０６、ＡＦ２２６７０７、及びＡＨ００９２７２（Ariza et al., (2001) Anim. Genet. 32: 371-374）に対応する配列のいずれかから選択することができる。
【０１００】
対象とする遺伝子がブタインスリン様成長因子（「ＩＧＦ」）である実施形態では、ブタＩＧＦヌクレオチド配列は、それだけに限らないが、GenBankアクセッション番号Ｍ３１１７５（Tavakkol et al., (1988) Mol. Endocrinol. 2: 674-681）；ＮＭ＿２１４２５６（Robic et al., (1996) Mamm. Genome 7: 438-445）；及びＸ６４４００（Weller et al., (1993) J. Mol. Evol. 11: 201-211）に対応する配列又はその断片のいずれかから選択することができる。
【０１０１】
対象とする遺伝子がウシプロオピオメラノコルチン（「ＰＯＭＣ」）である実施形態では、ウシＰＯＭＣヌクレオチド配列は、それだけに限らないが、GenBankアクセッション番号ＡＨ００５２６６、Ｊ０００１４、Ｊ０００１５、Ｊ０００１８、Ｊ０００２０（Watanabe et al., (1982) Nuc. Acid Res. 10: 1459-1469）；Ｊ０００１６、Ｊ０００１９、Ｊ０００２１（Nakanishi et al., (1979) Nature 278: 423-427）；Ｊ００２９１（Chang et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. (1080) 77: 4890-4894）；Ｍ３８６０６及びＮＭ＿１７４１５１（Mertvetsov et al., (1987) Biokhimiia 52: 707-714）に対応する配列又はその断片のいずれかから選択することができる。
【０１０２】
対象とする遺伝子がウシサイログロブリンである実施形態では、ウシサイログロブリンヌクレオチド配列は、それだけに限らないが、GenBankアクセッション番号ＢＵ９１７３４５（Casey et al., (2004) Biochim. Biophys. Acta 1679: 10-17）；Ｍ１６４４８、Ｍ２１７４９（Ricketts et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. (1987) 84: 3181-3184）；Ｍ３５８２３（Ledent et al., (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 87: 6176-6180）；ＮＭ＿１７３８８３（Costamagna et al., (2002) Regul. Pept. 106: 19-26）；Ｘ０２１５５、Ｘ０２８１５（Mercken et al., (1982) FEBS Letts. 149: 285-287）；Ｘ０５３８０、Ｘ０５３８１（de Martynoff et al., (1987) Eur. J. Biochem. 164; 591-599）；Ｘ０６０７１、Ｘ０６０７２、Ｘ０６０７３、Ｘ０６０７４、Ｘ０６０７５（Parma et al, (1987) J. Mol. Biol. 196: 769-779）；及びＸ１４３２４、Ｘ１４３２５（Hansen et al., (1988) Eur. J. Biochem. 178: 387-393）に対応する配列又はその断片のいずれかから選択することができる。
【０１０３】
対象とする遺伝子がウシ脱共役タンパク質（「ＵＣＰ」）である実施形態では、ウシＵＣＰヌクレオチド配列は、それだけに限らないが、GenBankアクセッション番号ＡＦ０９２０４８、ＡＦ１２７０２９及びＮＭ＿１７４２１０（Stone et al., (1999) Anim. Genet. 30: 378-381）に対応する配列又はその断片のいずれかから選択することができる。
【０１０４】
本発明で有利なＳＮＰを、例えば家畜動物などの動物における循環レプチンレベル、飼料摂取量、成長速度、体重、枝肉の価値及び組成、並びに乳量に関係する、特定の経済的に価値のある遺伝性の形質と関連付けることができる。したがって、本発明の一目的は、ＳＮＰによって、具体的にはＳＮＰの１つ又は複数のパネルによって定義される、対象とする所与の動物の遺伝子型を決定することである。ＳＮＰと種々の経済的に重要な形質の関連は、各形質がＳＮＰのパネルで表される下記の実施例９で示す。
【０１０５】
試料中のＤＮＡの配列を決定し、所与のＤＮＡ試料が特定のＳＮＰを含むかどうかを明らかにする、当技術分野で知られている多数の方法がある。当技術分野で知られている任意のそのような技術を、本発明の方法の実施で使用することができる。
【０１０６】
本発明の方法は、飼料摂取量、成長速度、体重、枝肉の価値及び組成、乳量などに関係する特定の経済的に価値のある遺伝性の形質を有する動物を、そのゲノム中の一塩基多型（ＳＮＰ）の存在に基づいて同定することを可能にする。その方法はさらに、本発明のコンピュータ支援型の方法によって、ＳＮＰに関連する形質を、動物又は動物のグループのウェルフェア及び生産能に関係する他のデータと相関させることを可能にする。
【０１０７】
本発明の方法に従って所与の動物の遺伝子型を決定するために、その動物からゲノムＤＮＡの試料を得ることが必要である。通常、ゲノムＤＮＡのその試料は、その動物から採取された組織又は細胞の試料から得られる。組織又は細胞の試料は、動物の生存期間中任意の時間に、しかし枝肉の独自性が消失する前に動物から採取することができる。組織試料は、根を含めた毛、皮、骨、口腔ぬぐい液、血液、唾液、乳、精液、胚、筋肉又は任意の内臓を含んでもよい。本発明の方法では、組織試料の供給源は、したがって試験核酸試料の供給源も、重要ではない。例えば、試験核酸は、動物の体液内の細胞から得ることもでき、或いは動物の体組織を構成する細胞から得ることもできる。細胞を得た特定の体液も、本発明にとって重要ではない。例えば、体液は、血液、腹水、胸水及び脊髄液からなる群から選択することができる。さらに、細胞を得た特定の体組織も、本発明にとって重要ではない。例えば、体組織は、皮膚、子宮内膜、子宮及び頚部組織からなる群から選択することができる。正常組織も腫瘍組織も使用することができる。
【０１０８】
通常、試料をその試料が採取された個々の動物と関連付ける識別番号又は他の表示で組織試料に印を付ける。試料の同一性は本発明の方法及びシステム全体にわたって一定のままであり、それによって、抽出及び分析中の試料の一貫性及び連続性が保証される。或いは、データ及び他の任意の関連データを、そのデータが得られた動物と確実に関連付けることができる規則的な形で表示を変更することもできる。
【０１０９】
必要とする試料の量／サイズは、当業者に知られ、例えば、本発明の方法及びシステムで使用するその後のステップ、並びに使用する特定の分析方法によって決定することができる。理想的には、検索する組織試料のサイズ／体積は、試料の型及び動物の種内で可能な限り一貫させるべきである。例えば、ウシでは、試料サイズ／方法の非限定的な例には、非脂肪肉：０．０００２ｇｍ〜１０．０ｇｍ；皮：０．０００４ｇｍ〜１０．０ｇｍ；毛根：少なくとも１個、有利には５個より多い；口腔ぬぐい液：例えば細胞診断用ブラシを使用した、外唇と歯肉の間の領域中での中程度の圧力による１５〜２０回の摩擦；骨：０．０００２ｇｍ〜１０．０ｇｍ；血液：３０μＬ〜５０ｍｌがある。
【０１１０】
一般に、動物に、例えば動物の耳札に対応するコードを有する番号付けシステムを使用してラベルを貼った容器に組織試料を入れる。したがって、特定の動物の遺伝子型は、容易に全時間追跡可能である。飼育業者、屠殺場又は小売商に試料採取装置及び／又は容器を供給することができる。試料採取装置は、有利には、個々の動物から一貫した再現性のある試料を採取するが、同時に組織の交差汚染を回避する。したがって、個々の動物に由来する試料組織のサイズ及び体積は一貫しているはずである。
【０１１１】
ＤＮＡは、当業者に知られている技術によって組織／細胞から単離することができる（例えば、米国特許第６，５４８，２５６号及び第５，９８９，４３１号；Hirota et al., (1989) Jinrui Idengaku Zasshi. 34: 217-23並びにJohn et al., (1991) Nucleic Acids Res. 19:408を参照、それらの開示は、その全体が参照により組み込まれている）。例えば、高分子量ＤＮＡは、プロテイナーゼＫ抽出及びエタノール沈殿を使用して細胞又は組織から精製することができる。しかし、ＤＮＡは、当技術分野で知られている任意の他の適切な方法を使用して、動物標本から抽出することができる。
【０１１２】
本発明の目的で、重複及び同一性が最大となるが配列ギャップが最小となるように整列したときに配列を比較することによって配列の同一性又は類似性を決定することができる。具体的には、配列同一性は、いくつかの数学的アルゴリズムのいずれかを使用して決定することができる。２つの配列の比較に使用する数学的アルゴリズムの非限定的な例は、Karlin & Altschul, (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 5873-5877などで改変された、Karlin & Altschul, (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87: 2264-2268のアルゴリズムである。
【０１１３】
配列の比較に使用する数学的アルゴリズムの他の例は、Myers & Miller, (1988) CABIOS 4: 11-17のアルゴリズムである。そのようなアルゴリズムは、ＧＣＧ配列アラインメントソフトウェアパッケージの一部であるＡＬＩＧＮプログラム（第２．０版）中に組み込まれている。アミノ酸配列の比較にＡＬＩＧＮプログラムを利用するとき、ＰＡＭ１２０重み残基表、１２のギャップ長ペナルティ、及び４のギャップペナルティを使用することができる。局所的な配列の類似性及びアラインメントの領域を同定するさらに他の有用なアルゴリズムは、Pearson & Lipman, (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85: 2444-2448に記載のＦＡＳＴＡアルゴリズムである。
【０１１４】
ＷＵ−ＢＬＡＳＴ（Washington University BLAST）第２．０版ソフトウェアが本発明に従った使用に有利である。複数のＵＮＩＸプラットフォーム用のＷＵ−ＢＬＡＳＴ第２．０版実行可能プログラムをftp ://blast. wustl. edu/blast/executablesからダウンロードすることができる。このプログラムは、ＷＵ−ＢＬＡＳＴ第１．４版を基礎とし、そのプログラムは、パブリックドメインのＮＣＢＩ−ＢＬＡＳＴ第１．４版を基礎とする（Altschul & Gish, (1996), Local alignment statistics, Doolittle ed., Methods in Enzymology 266: 460-480；Altschul et al., (1990) J. Mol. Biol. 215: 403-410；Gish & States, (1993) Nature Genet. 3: 266-272）。
【０１１５】
そのセット中のすべての検索プログラムにおいて、ギャップアラインメントルーチンは、データベース検索自体に不可欠である。ギャップ形成は、望ましい場合には停止することができる。長さのギャップ１つについての初期設定のペナルティ（Ｑ）は、タンパク質及びＢＬＡＳＴＰではＱ＝９であり、ＢＬＡＳＴＮではＱ＝１０であるが、任意の整数に変更してもよい。ギャップを伸長する、初期設定の残基当たりのペナルティ（Ｒ）は、タンパク質及びＢＬＡＳＴＰではＲ＝２であり、ＢＬＡＳＴＮではＲ＝１０であるが、任意の整数に変更してもよい。重複及び同一性が最大となるが配列ギャップが最小となるように配列を整列するために、Ｑ値とＲ値の任意の組合せを使用することができる。初期設定のアミノ酸比較行列はＢＬＯＳＵＭ６２であるが、ＰＡＭなどの他のアミノ酸比較行列を使用することができる。
【０１１６】
或いは又はさらには、「相同性」又は「同一性」という用語は、例えば、ヌクレオチド又はアミノ酸の配列に関して、２つの配列間にある類似性の定量的尺度を示すことができる。％配列類似性は、（Ｎｒｅｆ−Ｎｄｉｆ）＊１００／Ｎｒｅｆとして算出することができ、式中、Ｎｄｉｆは、整列したときに２つの配列で同一でない残基の合計数であり、Ｎｒｅｆは、配列の１つの残基数である。したがって、ＤＮＡ配列AGTCAGTCは、配列AATCAATCとの配列同一性が７５％である（Ｎｒｅｆ＝８；Ｎｄｉｆ＝２）。
【０１１７】
或いは又はさらには、配列に関して「相同性」又は「同一性」という用語は、２つの配列の短い方でのヌクレオチド又はアミノ酸の数で割った、同一のヌクレオチド又はアミノ酸の位置の数を指すこともでき、２つの配列のアラインメントは、例えば、２０ヌクレオチドのウィンドウサイズ、４ヌクレオチドの語長、及び４のギャップペナルティを使用して、Wilbur及び Lipmanのアルゴリズムに従って決定することができ（参照により本明細書に組み込まれているWilbur & Lipman, (1983) Proc Natl Acad Sci USA 80:726）、アラインメントを含めた配列データのコンピュータ支援型の分析及び解釈は、好都合なことに、市販されているプログラム（例えば、Intelligenetics（商標）Suite、Intelligenetics Inc.社製、カリフォルニア州）を使用して行うことができる。過度の実験を行わずに、当業者は、％相同性を決定する他の多数のプログラム又は基準に助言を求めることができる。
【０１１８】
一実施形態では、多型の座位にまたがるゲノムＤＮＡ試料の領域を配列決定することによって、本発明のＳＮＰの有無を決定することができる。ゲノムＤＮＡを配列決定する多数の方法が当技術分野で知られ、任意のそのような方法を使用することができるが、例えば、Sambrook et al., Molecular Cloning; A Laboratory Manual 2d ed.  (1989)を参照されたい。例えば、下記に記載のように、対象とするＳＮＰの位置にまたがるＤＮＡ断片を、ポリメラーゼ連鎖反応を使用して増幅することができる。次いで、当技術分野で知られている任意の方法を使用して、例えば自動核酸配列決定装置を使用して、ＤＮＡ形態の増幅領域を配列決定することができる。次いで、プローブのハイブリダイゼーション及び／又はＰＣＲに基づく増幅方法を使用して、所与のＳＮＰの検出を行うことができる。そのような方法は、下記でより詳細に説明する。
【０１１９】
本発明の方法は、遺伝子の特定の核酸配列を増幅するプライマー、例えばＰＣＲで使用するプライマーとして使用することができるオリゴヌクレオチドを使用することができる。これらのプライマーは、例えば、レプチンプロモーター中のＵＡＳＭＳ１、ＵＡＳＭＳ２又はＵＡＳＭＳ３のＳＮP、或いはレプチン遺伝子のポリペプチドコード領域中のＥＸＯＮ２−ＦＢ、又は肉の柔らかさと関連するＴＮ１〜４や乳産生の形質と関連するＤＧＡＴ１など他のＳＮＰの検出に有用である。そのような断片は、核酸試料への特異的なアニール又はハイブリダイゼーションが可能なほど十分な長さであるべきである。その配列は、通常長さが約８〜約４４ヌクレオチドである。例えば約１４〜約５０の長い配列が、特定の実施形態で有利であることがある。
【０１２０】
一般的なオリゴヌクレオチドの従来の作製方法によって、オリゴヌクレオチドを作製することができる。それは、例えば、化学合成の方法によって作製することもでき、プラスミドベクター、ファージベクターなどを使用する微生物による方法によって作製することもできる。さらに、核酸合成機を使用することが適切である。
【０１２１】
蛍光色素でオリゴヌクレオチドを標識するために、従来から知られている標識付けの方法の１つを使用することができる（Tyagi & Kramer (1996) Nature Biotechnology 14: 303-308；Schofield et al., (1997) Appl. and Environ. Microbiol. 63: 1143-1147；Proudnikov & Mirzabekov (1996) Nucl. Acids Res. 24: 4532-4535）。或いは、放射標識、例えば３Ｈ、１２５Ｉ、３５Ｓ、１４Ｃ、３２Ｐなどでオリゴヌクレオチドを標識付けることもできる。有名な標識付けの方法が、例えば、Sambrook et al., Molecular Cloning; A Laboratory Manual 2d ed.  (1989)に記載されている。当技術分野で周知の方法に従って、オリゴヌクレオチドの構成成分に標識を直接的に又は間接的に結合する。本発明で使用する核酸プローブの供給に使用する逆相クロマトグラフィーなどにより、マーカーで標識付けられた合成オリゴヌクレオチドを精製することができる。有利なプローブの形態は、３’末端又は５’末端で蛍光色素が標識付けられ、標識された末端の塩基としてＧ又はＣを含むものである。５’末端が標識付けられ、３’末端が標識付けられない場合、３’末端リボース又はデオキシリボースの３’位におけるＣ原子のＯＨ基をリン酸基などで修飾することができるが、これに関して限定を課すものではない。
【０１２２】
核酸標的とプローブのハイブリダイゼーションの間、有利には厳密性に影響を及ぼす他の条件に沿って厳密な条件を利用して、ハイブリダイゼーションの助けとすることができる。分離の差による検出は、プローブと標的の間のずれたハイブリダイゼーションを低下又は消失させ、より有効なハイブリダイゼーションを促進するのに特に有用である。さらに他の態様では、ハイブリダイゼーション複合体の安定性を決定する間、ＳＮＰがその標的配列中に存在するかどうかがより正確に又は迅速に判定されるように厳密性の条件を変化させることができる。
【０１２３】
多型の座位で遺伝子の遺伝子型を決定する方法の１つは、核酸試料を得るステップ、核酸試料をプローブとハイブリダイズするステップ、及びそのハイブリダイゼーションを分離して必要な分離エネルギーのレベルを決定するステップを包含し、そのプローブは、一方の対立遺伝子について、他方の対立遺伝子と比較して異なる分離エネルギーを有する。一例では、多型の座位でシトシン残基を有する対立遺伝子については、例えば融解温度など、分離エネルギーが低い可能性があり、その多型の座位でチミン残基を有する対立遺伝子については、必要なエネルギーが高い可能性がある。これは、そのプローブが一方の対立遺伝子と１００％の相同性がある（完全にマッチするプローブ）が、他方の対立遺伝子とただ１つのミスマッチがある場合に実現する可能性がある。完全にマッチするプローブがミスマッチプローブより堅く標的ＤＮＡと結合するので、ハイブリダイズしたプローブを解離させるのによりエネルギーを必要とする。
【０１２４】
上記の方法のさらなるステップでは、第２の（「アンカー」）プローブを使用する。一般に、アンカープローブは、どちらの対立遺伝子とも特異的でないが、多型の座位に何のヌクレオチドが存在するのかと無関係にハイブリダイズする。アンカープローブは、ハイブリダイゼーション複合体の解離に必要な分離エネルギーに影響を及ぼさないが、その代わりに、第１の（「センサー」）プローブとともに使用する相補的な標識を含む。
【０１２５】
ハイブリダイゼーションの安定性は、温度制御、化学的な制御、並びに電気的な厳密性の調節を含めた、それら単独の又は列挙した他のファクターと組み合わせた多数のファクターによって影響を受ける可能性がある。標的ハイブリダイゼーションステップとセンサーオリゴヌクレオチドの厳密性のステップの一方又は両方で厳密性の条件を使用することにより、その過程の迅速な終了を実現することができる。これは、正確なハイブリダイゼーション複合体を有する試験部位で最大数の分子に達する、標的ＤＮＡの適切にインデックス化されたハイブリダイゼーションを実現するのに望ましい。一例として、厳密性を使用して、１０分以内に、より有利には５分以内に、最も有利には２分以内に最初のハイブリダイゼーションステップを終了することができる。全体として、分析の過程は、３０分未満で終了することができる。
【０１２６】
１つの形態では、ハイブリダイゼーション複合体を標識付け、ハイブリダイゼーションの量を決定するステップが試験部位での標識付けられたハイブリダイゼーション複合体の量の検出を含む。検出装置及び方法には、それだけに限らないが、光学的視覚化、電子的視覚化、ＣＣＤカメラでの視覚化、集積型光学的視覚化、及び質量分析があり得る。さらに、標的に結合した標識又は非標識プローブの量を定量することができる。そのような定量は、統計分析を含むことがある。複合体の標識付けられた部分は、標的、安定化剤、プローブ又は全体としてのハイブリダイゼーション複合体である可能性がある。標識は、蛍光標識によって、それだけに限らないが、Ｃｙ３、Ｃｙ５、Bodipy Texas Red、Bodipy Far Red、Lucifer Yellow、Bodipy 630/650-X、Bodipy R6G-X及び５−ＣＲ  ６Ｇの群から選択することができる。比色的標識付け、生物発光的標識付け及び／又は化学発光的標識付けによって、さらに標識付けを行うことができる。標識付けはさらに、摂動分析によるハイブリダイゼーション複合体中の分子間のエネルギー転移、失活、供与分子と受容分子間の電子伝達を含んでもよく、その後者は、二本鎖マッチハイブリダイゼーション複合体によって促進することができる。任意選択で、ハイブリダイゼーション複合体が標識されない場合、二本鎖ＤＮＡと非二本鎖ＤＮＡの間で差があるコンダクタンスを測定することにより検出を行うことができる。さらに、多孔性シリコンに基づく光学的干渉分光法又は質量分析によって直接検出を行うことができる。質量分析を使用する際には、蛍光又は他の標識は不要である。むしろ、直接の測定によって、例えば飛行時間（ＴＯＦ）によって、又は電子スプレーイオン化法（ＥＳＩ）によって実現される極めて高レベルの質量分解能により検出結果が得られる。質量分析を考慮する場合、５０塩基以下の核酸配列を有するプローブが有利である。
【０１２７】
標識は、増幅することができ、それには、例えば、分枝又は樹状ＤＮＡがあり得る。標的ＤＮＡが精製される場合、それは増幅しなくてもよく、或いは増幅してもよい。さらに、精製された標的が増幅され、その増幅が指数関数的な方法である場合、それは、例えば、ＰＣＲで増幅されたＤＮＡでもよく、或いは鎖置換増幅（ＳＤＡ）で増幅されたＤＮＡでもよい。ローリングサークルや転写ランオフ（transcriptional runoff）などの線形的なＤＮＡ増幅方法を使用することもできる。
【０１２８】
ＳＮＰを含むＤＮＡの断片を増幅することが望ましい場合、プライマーは、約８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、又は２４ヌクレオチドの連続した領域を有してもよい。順向き及び逆向きのプライマーがアニールする配列は、増幅すべきＳＮＰ中で置換される特定のヌクレオチド位のどちらかの側に位置すべきである。例えば、ＵＡＳＭＳ１多型の増幅用のプライマーを設計するとき、一方のプライマーは、レプチンプロモーターのヌクレオチド位２０７（配列番号１）の上流に位置しなければならず、他方のプライマーは、レプチンプロモーターのヌクレオチド位２０７（配列番号１）の下流であるがその位置を含まない位置に位置しなければならない。
【０１２９】
ＵＡＳＭＳ１多型の位置にまたがるＤＮＡの断片は、5'-GGCACAATCCTGTGTATTGGTAAGA-3'の配列（配列番号２）を有する順向きプライマー、及び5'-GTCCATGTACCATTGCCCAATTT-3'の配列（配列番号３）を有する逆向きプライマーを使用して、核酸試料から増幅することができる。
【０１３０】
同様に、ＵＡＳＭＳ２多型の位置にまたがるＤＮＡの断片は、5'-AGGTGCCCAGGGACTCA-3'の配列（配列番号４）を有する順向きプライマー、及び5'-CAACAAAGGCCGTGTGACA-3'の配列（配列番号５）を有する逆向きプライマーを使用して、核酸試料から増幅する。
【０１３１】
ＵＡＳＭＳ３多型の位置にまたがるＤＮＡの断片の増幅では、5'-ATGTATATTTGGTGTGAGAGTGTGTGT-3'の配列（配列番号６）を有する順向きプライマー、及び5'-AGCTGGAAAGAACGGATTATAAAATGGT-3'の配列（配列番号７）を有する逆向きプライマーを使用する。
【０１３２】
増幅反応の少なくとも１サイクルの間に、検出可能な標識を核酸中に組み込むことができる。分光学的な、光化学的な、生化学的な、免疫化学的な、電気的な、光学的な又は化学的な手段によって、そのような標識を検出することができる。本発明で有用な標識には、蛍光色素（例えば、フルオレセインイソチオシアネート、Texas Red、ローダミンなど）、放射標識（例えば、３Ｈ、１２５Ｉ、３５Ｓ、１４Ｃ、３２Ｐなど）、酵素（例えば、西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼなど）、コロイド金や色付きガラスなどの比色標識、又はプラスチック（例えばポリスチレン、ポリプロピレン、ラテックスなど）のビーズがある。当技術分野で周知の方法に従って、アッセイの構成成分に標識を直接的に又は間接的に結合することができる。上記で示したように、必要な感度、化合物との結合し易さ、安定性の要求、利用可能な機器、及び廃棄の用意に応じて標識を選択して、多様な標識を使用することができる。放射活性のない標識は、間接的な手段で結合させることが多い。ポリメラーゼは、核酸の合成の間に蛍光ヌクレオチドを組み込むこともできる。
【０１３３】
反応産物の配列決定を可能にする試薬を本明細書において利用することができる。例えば、反応の１つ又は複数のサイクルの間に、連鎖終結ヌクレオチドを反応産物中にしばしば組み込む。このＤＮＡ配列決定法で最も典型的に使用する試薬を含む市販のキットが入手可能であり、広く使用されている。ＤＮＡ配列決定のためのＰＣＲエキソヌクレアーゼ消化法を使用することもできる。ゲノムＤＮＡを配列決定する多数の方法が当技術分野で知られ、任意のそのような方法を使用することができるが、例えば、Sambrook et al., Molecular Cloning; A Laboratory Manual 2d ed.  (1989)を参照されたい。例えば、下記に記載のように、対象とするＳＮＰの位置にまたがるＤＮＡ断片は、ポリメラーゼ連鎖反応、又は何らかの他のサイクルポリメラーゼ媒介性増幅反応を使用して増幅することができる。次いで、当技術分野で知られている任意の方法を使用して、ＤＮＡの増幅領域を配列決定することができる。有利には、自動化された方法（Meldrum, (2000) Genome Res. 10: 1288-303に総説、その開示は、その全体が参照により組み込まれている）によって、例えばBeckman CEQ 8000 Genetic Analysis System（Beckman Coulter Instruments, Inc.社製）を使用して核酸を配列決定する。核酸を配列決定する方法には、それだけに限らないが、自動化蛍光ＤＮＡ配列決定（例えば、Watts & MacBeath, (2001) Methods Mol Biol. 167: 153-70及びMacBeath et al., (2001) Methods Mol Biol. 167:119-52を参照）、キャピラリー電気泳動（例えば、Bosserhoff et al., (2000) Comb Chem High Throughput Screen. 3: 455-66を参照）、ＤＮＡ配列決定チップ（例えば、Jain, (2000) Pharmacogenomics. 1: 289-307を参照）、質量分析（例えば、Yates, (2000) Trends Genet. 16: 5-8を参照）、パイロシークエンシング（pyrosequencing）（例えば、Ronaghi, (2001) Genome Res. 11: 3-11を参照）、及び超薄層ゲル電気泳動（例えば、Guttman & Ronai, (2000) Electrophoresis. 21: 3952-64を参照）があり、それらの開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。配列決定は、営利会社によって行うこともできる。そのような会社の例には、それだけに限らないが、the University of Georgia Molecular Genetics Instrumentation Facility（ジョージア州Athens）又はSeqWright DNA Technologies Services（テキサス州Houston）がある。
【０１３４】
ＳＮＰ特異的なプローブを、上記に記載のプライマーを使用して得られた増幅ＰＣＲ産物など、標的遺伝子の増幅した特定の核酸配列中でのこれらのＳＮＰの検出におけるプローブとして使用することもできる。特定の実施形態では、これらのプローブは、オリゴヌクレオチド断片からなる。これらの断片は、核酸試料との特異的なハイブリダイゼーションをもたらすのに十分な長さであるべきである。長さが１０〜３０ヌクレオチドのハイブリダイゼーションプローブの使用によって、安定でもあり選択的でもある二重鎖分子の形成が可能となる。そのハイブリッドの安定性及び選択性を増大させるために、長さが１２塩基を超える領域にわたって相補的な配列を有する分子が有利であり、それによって、得られる特定のハイブリッド分子の質及び程度が向上する。１６〜２４ヌクレオチドの領域を有し、又は望ましい場合にはさらに長い核酸分子を設計することが一般に好まれる。
【０１３５】
プローブの配列は、検出すべき特定のＳＮＰ中で置換することができる特定のヌクレオチド位にまたがっていなければならない。例えば、ＵＡＳＭＳ１多型の検出用に設計されるプローブは、レプチンプロモーターのヌクレオチド位２０７にまたがっていなければならない。ＵＡＳＭＳ２多型の検出用に設計されるプローブは、レプチンプロモーターのヌクレオチド位５２８にまたがっていなければならず、ＵＡＳＭＳ３多型の検出用に設計されるプローブは、レプチンプロモーターのヌクレオチド位１７５９にまたがっていなければならない。
【０１３６】
有利には、２種以上の異なる「対立遺伝子特異的プローブ」をＳＮＰの分析に使用することができ、第１の対立遺伝子特異的プローブは一方の対立遺伝子の検出用であり、第２の対立遺伝子特異的プローブは他方の対立遺伝子の検出用である。例えば、一実施形態では、一方はｏｂ遺伝子プロモーターのヌクレオチド位２０７におけるＴを含む対立遺伝子の検出用、他方はｏｂ遺伝子プロモーターのヌクレオチド位２０７におけるＣを含む対立遺伝子の検出用である２種の異なる対立遺伝子特異的プローブを使用して、ＵＡＳＭＳ１ｏｂ多型の異なる対立遺伝子を検出することができる。好ましい実施形態では、オリゴヌクレオチドプローブを使用して、Ｔを含む対立遺伝子を特異的に検出し、他のオリゴヌクレオチドプローブを使用して、Ｃを含む対立遺伝子を検出する。
【０１３７】
本発明が、本明細書で開示された特定のプライマー及びプローブに限られず、具体的には、開示された配列とハイブリダイズ可能であり、又はこれらの配列の機能的な配列類似体である少なくとも核酸配列を包含することを意図するものであることが理解されるであろう。動物の特定の形質と関連するＳＮＰのパネルを使用することによってその形質を決定することができることも考えられる。下記の実施例８及び９で示すように、１つ又は複数のＳＮＰの有無によって、また異なる遺伝子中の複数のＳＮＰによって複数の経済的に重要な表現型の形質を特徴付けることができる。ＳＮＰの１つ又は複数のパネルを本発明の方法で使用して、対象動物の表現型プロファイルを定義することができる。
【０１３８】
配列番号１で示すヌクレオチド配列に加えて、遺伝子ＤＮＡのこれらの領域で他のＤＮＡ配列多型が集団内に存在する可能性があることが当業者には理解されるであろう。そのような天然の対立遺伝子変異から、通常、遺伝子のヌクレオチド配列中で約１〜５％の差異が生じる可能性がある。任意及びすべてのそのようなさらなるヌクレオチド変異は、本発明の範囲内にあるものとする。
【０１３９】
標準的な又は厳密なハイブリダイゼーション条件下で、特定の配列の全部又は一部をプローブとして、核酸のハイブリダイゼーション及びクローン化について当技術分野で周知の方法を使用して、相同体（すなわち、他の種に由来する核酸）又は他の関連配列（例えば、パラログ）を得ることができる。
【０１４０】
本発明の遺伝子マーカー、方法、及びキットは、循環レプチンレベル、飼料摂取量、成長速度、体重、枝肉の価値及び組成や乳量など、種々の経済的に重要な形質について望ましい表現型を有する動物の育種について選択する育種プログラムでも有用である。例えば枝肉の価値の向上に関連する望ましい多型について少なくともヘテロ接合性であり、有利にはホモ接合性である家畜などの動物の連続的な選択及び育種によって、枝肉の価値が向上したより多数の子孫を有する品種、系統、又は集団が誘導されるはずである。したがって、本発明のＳＮＰは、選択の手段として使用することができる。
【０１４１】
下記の実施例２〜６で示すように、ウシレプチンプロモーターにおける３種の多型は、成長速度、体重、飼料摂取量、摂食行動、超音波上の価値に関連する。枝肉の肥満度にいくらかの違いが検出されたが、一部の代謝試験について、残余飼料摂取量に基づいて（ＲＦＩと背脂肪の相関がおよそｒ＝０．２５）一部の極端な動物が除外されたことにおそらく起因して、これらは統計上有意ではなかった。さらに、マーカーの１つＵＡＳＭＳ２は、ウシでの血清レプチンレベルに関連する。下記の実施例２〜７で示すように、実験の集団でも、試験したウシの市販の５系統でもこのＳＮＰの頻度は非常に低かった。
【０１４２】
本発明の方法を使用して、所与の動物が（ｏｂ遺伝子プロモーターのヌクレオチド位２０７に位置する）多型のＵＡＳＭＳ１座位でシトシン又はチミンを有するかどうか判定することができる。本発明の方法を使用して、例えば、ＵＡＳＭＳ１、ＵＡＳＭＳ２、ＵＡＳＭＳ３、ＥＸＯＮ２−ＦＢ、ＤＧＡＴ２などのＳＮＰを有すると対象とする動物の遺伝子型を決定したとき、本発明のさらなる目的は、この遺伝子型の情報を利用して、その遺伝子型に従って動物を選択及び／又はグループ化し、このデータを本発明のコンピュータシステムに入力することである。
【０１４３】
実施例で記載するように、ＵＡＳＭＳ１、ＵＡＳＭＳ２、ＵＡＳＭＳ３、ＥＸＯＮ２−ＦＢ及びＤＧＡＴ１のＳＮＰの特定の対立遺伝子は、循環レプチンレベル、飼料摂取量、成長速度、体重、枝肉の価値及び組成や乳量など、特定の経済的に重要な形質に関連する。例えば、本発明は、ＵＡＳＭＳ１座位のＴ対立遺伝子が血清レプチン濃度に有意に関連し、ＣＣ遺伝子型を有するホモ接合性動物で最も低く、ＣＴ遺伝子型を有するヘテロ接合性動物で中程度であり、ホモ接合性ＴＴ動物で最も高いことを実証する。したがって、循環レプチン濃度に従って（例えば食品生産で使用する又は育種用の）動物をグループ化することが望ましい場合、動物を多型のＵＡＳＭＳ１のＳＮＰでのその遺伝子型に従って動物を選択しグループ化することができる。
【０１４４】
ＵＡＳＭＳ１、ＵＡＳＭＳ２、ＵＡＳＭＳ３、ＥＸＯＮ２−ＦＢ多型、及び種々の他の経済的に重要な形質に関連する他のＳＮＰそれぞれの遺伝子型間の関連を、実施例９で記載する。したがって、これらの形質それぞれについて、遺伝子型に従って動物をグループ化することができる。したがって、本発明の一実施形態は、動物のグループ化、及び家畜生産を管理する方法を提供し、その方法は、ＳＮＰのパネルによって定義された遺伝子型の遺伝子型に従ってウシなどの家畜動物をグループ化するステップを含み、その各パネルは、それだけに限らないが、ｏｂ座位のＵＡＳＭＳ１、ＵＡＳＭＳ２、ＵＡＳＭＳ３及び／又はＥＸＯＮ２−ＦＢのＳＮＰなど、少なくとも２つのＳＮＰを含み、必要に応じて同じ表現型の特徴を定義する第２の座位の少なくとも１つのＳＮＰを有する。体重、フレームサイズ、品種の形質などの可視的な特徴による動物のグループ化など、他の従来の表現型によるグループ化の方法と併せて、本発明の遺伝学的選択及びグループ化の方法を使用することができる。本発明の方法は、遺伝性の形質が向上したウシの生産をもたらし、それを使用して、育種、食物消費、枝肉／肉の品質や乳産生などの分野で家畜の群れの能力を最適化する。本発明は、所望の身体状態と相関する、ｏｂ遺伝子中の多型の有無を同定することにより、家畜をスクリーニングして、その身体状態が生じる可能性がより高いものを判定する方法を提供する。
【０１４５】
上記及び実施例で記載のように、本発明のＳＮＰが関連する可能性がある様々な表現型の形質が存在する。実施例で記載する方法を使用して、又は当技術分野で知られている任意の適切な方法を使用して、表現型の形質及び遺伝的な形質をそれぞれ試験することができる。本発明の方法を使用すると、飼育業者、又は飼育場運営者などは、グループ化に通常使用される現在の基準に加えて、成長速度、飼料摂取量や摂食行動など、ＳＮＰの遺伝子型によって決定される所望の形質についての各動物の遺伝的な傾向に従ってウシをグループ化することができる。ウシを試験して、１つ又は複数の遺伝子のＳＮＰ対立遺伝子に関してホモ接合性又はヘテロ接合性を決定し、その結果、各囲いが類似の遺伝子型を有するウシを含むようにそれらをグループ化することができる。次いで、各囲いの動物を給餌し、さもなければ飼育場運営者が決定した方法及び期間にしたがって維持し、次いで屠殺する。
【０１４６】
各グループの給餌、及びグループの屠殺の時期は、その時に一般的な特定の状況下で利益を最大にする目的で、飼育場運営者によって決定される。その決定に影響を及ぼすファクターには、例えば、入手可能な等級による割り増し、飼料のコスト、販売されたものに取って代わる飼養者の動物の利用可能性及び価格などがある。
【０１４７】
したがって、飼養者には、かなり効率をよくする機会が与えられる。現在、例えば、飼養者は、同じ方法でそのウシを給餌し、各動物に同じコストをかけることができ、通常、優れた管理の慣習では、おそらく４０％がＡＡＡに格付けされ、１７〜２４カ月齢のウシがそれより若い対応動物と比較して霜降りが増大するので、動物の齢数などの複数の他のファクターに応じて、おいしさの等級について割り増し価格を受ける。約５５％のウシが１６カ月を下回る齢数で屠殺され、４５％が、１７カ月を上回る齢数で屠殺される。このうち、有意な数のウシが過度の脂肪を有し、従って低い等級を受ける。ウシの残り６０％は、ＡＡＡより低く格付けされ、従って価格低下を受けるが、運営者がかけた飼育場のコストは同じとなる。遺伝子型により、並びに畜産データ及び獣医学的データを含む全体的なウェルフェアプロファイルなどの他のファクターによりウシをグループ化し給餌すると、飼養者が、利益を増大させる目的で各グループを別々に取り扱うことが可能となる。
【０１４８】
家禽及びブタについては、現在の慣習では、成長曲線が平坦になり始める第３相（phase three）が始まる辺りで屠殺する。予測される成長曲線の形状は通常Ｓ字形である。例えば、家禽の体重は、変曲点（約４４．４日）まで急速に増大する可能性があり、その時点で、最大成長速度が１日当たり約９０．４ｇｍに達する可能性がある。成長曲線の第３相でこの齢数を超えると、成長速度は下降し、成熟期で０に接近する。曲線のこの部分で、１ポンド（約４５４ｇ）の増加に必要な時間及び飼料の量は、生理的な成熟期に達しているために劇的に増大する。したがって、経済上、動物をその時期に屠殺し、給餌施設において、飼料転換の点から体重増加がはるかに急速であり効率のよいＳ字形の成長曲線の第２相にある動物と入れ替えることが決定付けられる。
【０１４９】
各動物或いは動物の群れ又は集団のＳＮＰの１つ又は複数のパネルに由来する個々の遺伝子型のデータを記録し、動物の様々な他のデータ、例えば健康情報、血統、畜産条件、ワクチン接種歴、群れ又は集団の記録、その後の食品安全データなどと関連付けることができる。そのような情報を政府機関に転送して、動物又は肉製品の追跡可能性をもたらすこともでき、或いは、その情報を育種、給餌及び市場取引の情報の基礎として使用することもできる。そのデータが他のデータと関連付けられ又は関連付けられなかった後、それだけに限らないが、コンピュータデータベースや、動物中に埋め込んだマイクロチップなどのアクセス可能なデータベース中にデータを記憶させる。本発明の方法によって、入力データを分析することができ、そのデータを運営者により所望されるパラメータと比較することができる。これらのパラメータには、それだけに限らないが、育種の目標、産卵の標的、集団又は群れのワクチン接種レベルなどがある。動物の能力又は特性が所望の目標から逸脱する場合、コンピュータに基づく方法から警告が発せられて、それに応じて運営者がワクチン接種量、薬物、飼料などを調整することができる。
【０１５０】
分析の結果、試料が採取された個々の動物或いは全体としての又は一部のその群れ又は集団に関連するデータが得られる。次いで、そのデータは、アクセス可能なデータベース中に保持され、その特定の個体又は他の動物に由来する他のデータに関連していてもよく、或いは関連していなくてもよい。
【０１５１】
個々の動物から得られたデータは、他のデータベースと統合、結合及び／又はクロスマッチすることができるデータベース中に記憶させることができる。結合したデータに沿ったデータベースによって、個々の動物についての情報を、動物の寿命、すなわち受精から動物製品の消費までのあらゆる段階を通じて知ることが可能になる。
【０１５２】
蓄積されたデータ、及び動物の遺伝学的データと他の型のデータとの組合せは、血統、群れ又は集団の識別、ワクチン接種を含めた健康情報、疾患への曝露、飼育場の位置、食餌及び所有権の変更についての情報へのアクセスをもたらす。診断又は日常的な試験の日付及び結果などの情報は容易に記憶され、到達可能である。そのような情報は、特に会社、具体的には優れた育種系統を求めるものにとって価値がある。
【０１５３】
各動物に独特の識別子を提供することができる。旧来の追跡プログラムと同様に動物に札を付けることもでき、記憶され読み取り可能なデータを提供するコンピュータチップを埋め込むこともでき、或いは動物をその独特の識別子と結合させる他の任意の識別方法を提供することもできる。
【０１５４】
各動物についてのＳＮＰに基づく遺伝子型の結果、又は各動物についてのデータを含むデータベースを、例えば、動物のグループ化又はサブグループ化用の形質を選択する際に助けとなる可能性があるデータを含む他のデータベースと結合し又は連結することができる。例えば、それだけに限らないが、産卵する傾向についてグループ化されたトリに関係するデータを、特定のワクチン接種又は投薬プロトコールを有する動物に関係するデータと連結することができ、必要に応じて、特定の食物供給源由来の食物を有する動物に関係するデータとさらに連結することができる。動物のグループを純化する能力は、求められる形質、及びその形質に関係する情報を含むデータベースによってのみ限定される。
【０１５５】
本発明の方法と有用に結合することができるデータベースには、それだけに限らないが、特異的な又は一般的な科学的データがある。特異的なデータには、それだけに限らないが、育種系統、雄親、雌親など、他の特定の動物がトランスジェニック遺伝エレメントを含めて特定の遺伝子を有するか否かを含めた他の動物の遺伝子型、類似又は同一の遺伝的な特徴を共有する動物の位置などがある。一般的なデータには、それだけに限らないが、どの遺伝子が特定の品質の特徴をコードするかなどの科学的データ、品種関係データ、飼料データ、育種の動向などがある。
【０１５６】
本発明の一方法は、動物の所有者又は顧客に、スワブやバイアルなど、遺伝学的データを得ることができる試料の収集に有用な試料収集機器を提供するステップを含む。バイアルは、識別用の表示でコードされた容器中に包装されている。有利には、その包装は、バーコード標識でコードされている。バイアルは、同じ識別用の表示で、有利には照合用バーコード標識でコードされている。必要に応じて、包装は、分析のために実験室にバイアルを送る手段を含む。任意選択の包装も、識別用の表示で、有利にはバーコード標識でコードされている。
【０１５７】
その方法は、必要に応じて、データベースアカウントが試料採取機器を注文した後に確立するシステムを含む。データベースアカウントの識別子は、バイアル及び包装の識別用表示に対応する。注文の実行において試料採取機器を出荷した後、識別用の表示がデータベース中に記録される。有利には、識別子はバーコード標識であり、バイアルが送られたときにそれが走査される。バイアルが試験施設に戻ったとき、識別子を再度記録し、顧客にバイアルを出荷した後データベース中に以前に記録された情報と照合する。遺伝子型決定が終了した後、その情報をデータベース中に記録し、独特の識別子でコードする。試験結果は、顧客又は動物の所有者にも提供する。
【０１５８】
遺伝子型データベース中に記憶されたデータは、遺伝的な傾向に基づいて動物を識別する目的で、他のデータ又はデータベースと統合又は比較することができる。他のデータ又はデータベースには、それだけに限らないが、ＳＮＰに基づくＤＮＡ試験、ワクチン接種、ＳＵＲＥＢＲＥＤプレコンディショニングプログラム（pre-conditioning program）、非家禽動物における発情及び妊娠の結果、ホルモンレベル、食品安全／汚染、体細胞カウント、乳腺炎の発生、診断試験結果、乳タンパク質レベル、乳脂肪、ワクチンの状態、健康記録、鉱質レベル、微量鉱質レベル、群れの能力などに関係する情報を含むものがある。家禽では、そのようなデータベースは、例えば、畜産条件、食品安全／汚染、ワクチンの状態、健康記録、鉱質レベル、微量鉱質レベル、群れの能力などを含んでもよい。
【０１５９】
したがって、本発明は、図３及び４に図式で示す、家畜動物の育種及び獣医学的履歴を追跡するための、プロセッサ、データ記憶システム、入力装置及び出力装置を含むプログラムされたコンピュータを含むコンピュータに基づくシステムの使用を包含するコンピュータ支援型の方法を提供し、その方法は、動物の少なくとも１つの身体的な形質を予測する少なくとも２個の一塩基多型のパネルによって定義することができる動物の遺伝子型のデータをプログラムされたコンピュータに入力装置を介して入力して家畜動物のプロファイルを作成するステップと、動物のウェルフェアデータをプログラムされたコンピュータに入力装置を介して入力するステップと、プロセッサ及びデータ記憶システムを使用して、入力したウェルフェアデータを動物の表現型プロファイルと相関させるステップと、動物又は動物のグループのプロファイルを出力装置へと出力するステップとを含む。
【０１６０】
アクセスが許可されている者は、データベース及びその分析結果にアクセスできる。アクセスは、アクセスする権利を介して、又は特定の一部のデータに対する申し込みによって提供することができる。例えば、データベースは、動物の所有者、試験場所、試験場所に試料を供給する団体、飼育場の職員、及び獣医によってアクセスすることができる。データは、ウェブサイトへのアクセス、ファックス、電子メール、郵便による通信、自動電話や、情報伝達の他の方法などによって任意の形態で提供することができる。マイクロチップなど、動物中に埋め込むことができる携帯用記憶装置上にこのデータをコードすることもできる。有利には、動物からマイクロチップを取り出さずに、情報を読み取り、新たな情報を付加することができる。
【０１６１】
本発明は、本明細書で開示される方法を行うためのシステムを含む。そのようなシステムは、コンピュータなどの装置、インターネット接続、サーバ、及びデータ用記憶装置を含む。本発明は、データを伝達する方法をも提供し、その方法は、例えば、電気通信、電話、テレビ会議、マスコミュニケーション、例えばコンピュータ提示（例えば、ＰＯＷＥＲＰＯＩＮＴ）などの提示、インターネット、電子メール、コンピュータプログラム（例えば、ＷＯＲＤ）文書などの文書による情報伝達などを介する本明細書で論じたそのような方法又はそのステップからの情報の伝達を含む。
【０１６２】
本発明のシステムは、動物又は胚からデータを収集しそのデータをデータ分析モジュールへと伝達するデータコレクターを含むデータ収集モジュール、データ分析モジュールからデータを受け取り、必要に応じて１つ又は複数の個々の動物からの複数のデータを組み合わせるようにさらに適合し、ネットワークを介してそのデータを他の場所又は記憶装置へと伝達するネットワークインターフェースを含んでもよい。
【０１６３】
より具体的には、本発明のシステムは、データ収集モジュール、データ分析モジュール、データ分析モジュールからデータを受け取り、必要に応じて１つ又は複数の個々の動物からの複数のデータを組み合わせるようにさらに適合し、ネットワークを介してそのデータを他の場所及び／又は記憶装置へと伝達するネットワークインターフェースを含む。例えば、データ収集モジュールによって収集されたデータから、動物又は胚における遺伝子の１つ又は複数のＳＮＰの有無の判定が誘導され、例えば、動物の給餌法が計画されるときにそのようなデータを飼料貯蔵場所へと伝達する。
【０１６４】
一例では、獣医は、ワクチン又は抗生物質による治療並びに訪問についてのその遺伝学的プロファイルに基づいて、雌牛の乳腺炎などの疾患に罹りやすい動物を対象とすることができる。あらゆる乳用雌牛を抗生物質で治療する代わりに、飼育業者は、本明細書に記載の方法を使用して、（例えば、実施例９で示すように、乳腺炎への素因を示唆するＣＸＣＲ２遺伝子中のＳＮＰを同定することにより）乳腺炎に罹りやすい雌牛を同定することができる。したがって、飼育業者は、群れ全体の代わりに遺伝的に乳腺炎に罹りやすい雌牛のみを獣医に送ることにより、コストを最小限にすることができる。さらに、特にデータが特定の動物上のマイクロチップに埋め込まれている実施形態では、飼育業者が個々の動物の遺伝的素因、並びに過去、現在及び未来の治療（例えば、ワクチン接種及び獣医の訪問）を確認することができるので、飼育業者は、群れの管理効率を最適化することができる。
【０１６５】
したがって、本発明は、他のデータベース、例えば、他者、又は他の場所へのデータリンクによって行われた遺伝学的試験及びデータに関係する群れ又は集団のデータヘのアクセスをも提供する。したがって、他のデータベースのデータ分析モジュールからのデータを受け取るネットワークインターフェースを介して、他のデータベースのデータを本発明の中央データベースに伝達することができる。
【０１６６】
図３の図式で示すように、本発明は、動物のデータを編集するコンピュータシステム及びコンピュータで読み取り可能な媒体に関し、そのシステムは、それだけに限らないが、ワクチン接種歴及び投薬歴、ＤＮＡ試験、サイログロブリン試験、レプチン、ＭＭＩ（Meta Morphix Inc.社）、牛海綿状脳症（ＢＳＥ）の診断、ブルセラ症のワクチン接種、ＦＭＤ（口蹄疫）のワクチン接種、ＢＶＤ（ウシウイルス性下痢）のワクチン接種、ＳＵＲＥＢＲＥＤプレコンディショニングプログラム、発情及び妊娠の結果、結核、ホルモンレベル、食品安全／汚染、体細胞カウント、乳腺炎の発生、診断試験結果、乳タンパク質レベル、乳脂肪、ワクチンの状態、健康記録、鉱質レベル、微量鉱質レベル、群れの能力などのその動物に対する入力データを含む。動物のデータは、以前の治療、並びに特定の疾患に対するその動物の遺伝的素因に応じて示唆される調整された治療をも含むことができる。
【０１６７】
本発明は、動物の生産を向上させるためのコンピュータ支援型の方法をも提供し、その方法は、コンピュータシステム、例えば、プロセッサ、データ記憶システム、入力装置及び出力装置を含むプログラムされたコンピュータの使用と、動物の育種、獣医学的、投薬、診断データなどを含むデータをプログラムされたコンピュータに入力装置を介して入力するステップと、プロセッサ及びデータ記憶システムを使用して、遺伝子型によって予測された身体的な特徴を相関させるステップと、遺伝子型と相関した身体的な特徴を出力装置へと出力するステップと、その身体的な特徴に基づいて食餌を動物に給餌するステップとを含み、それによって家畜生産性が向上する。
【０１６８】
本発明はさらに、家畜の飼育場の効率を最適化するためのコンピュータ支援型の方法を提供し、その方法は、コンピュータシステム、例えば、プロセッサ、データ記憶システム、入力装置及び出力装置を含むプログラムされたコンピュータの使用と、動物の育種歴、獣医学的履歴などを含むデータをプログラムされたコンピュータに入力装置を介して入力するステップと、プロセッサ及びデータ記憶システムを使用して、育種歴、獣医学的履歴などを相関させるステップと、遺伝子型と相関した身体的な特徴を出力装置へと出力するステップと、その身体的な特徴に基づいて食餌を動物に給餌するステップとを含み、それによって家畜の飼育場の効率が最適化する。
【０１６９】
本発明はさらに、そのようなコンピュータで読み取り可能な媒体及び／又はコンピュータシステム及び／又は動物から収集されたデータへのアクセスを使用者に提供することによって事業を行う方法を包含し、例えば、媒体及び／又は配列データは、例えば申し込みに基づいて、インターネット又は世界的通信／コンピュータネットワークを介して使用者にアクセス可能となる；或いは、コンピュータシステムは、申し込みに基づいて使用者に利用可能となる。
【０１７０】
一実施形態では、本発明は、１つ又は複数の動物に対応する身体的な特徴及びデータベースを含む、家畜を管理するためのコンピュータシステムを提供する。他の実施形態では、本発明は、１つ又は複数の動物に対応する身体的な特徴及び獣医学的履歴を含む、家畜を管理するためのコンピュータで読み取り可能な媒体を提供する。本発明はさらに、上記に記載のコンピュータシステム及び媒体、或いは１つ又は複数の動物に対応する身体的な特徴及び獣医学的履歴を使用者に提供するステップを含む、家畜を管理するための事業を行う方法を提供する。
【０１７１】
本発明はさらに、本明細書に記載の任意の方法又はそのステップで得られた情報、或いは本明細書に記載の任意の情報を、例えば、電気通信、電話、マスコミュニケーション、マスメディア提示、インターネット、電子メールなどを介して伝達する方法を包含する。
【０１７２】
したがって、本発明の一態様は、プロセッサ、データ記憶システム、入力装置及び出力装置を含むプログラムされたコンピュータを含むコンピュータシステムを用いて、家畜生産性を向上させるための家畜動物のプロファイルを作成するコンピュータ支援型の方法であり、その方法は、動物の少なくとも１つの身体的な形質を予測する少なくとも２個の一塩基多型のパネルによって定義することができる動物の遺伝子型のデータをプログラムされたコンピュータに入力装置を介して入力することにより家畜動物のプロファイルを作成するステップと、動物のウェルフェアデータをプログラムされたコンピュータに入力装置を介して入力するステップと、プロセッサ及びデータ記憶システムを使用して、入力したウェルフェアデータを動物の表現型プロファイルと相関させるステップと、動物又は動物のグループのプロファイルを出力装置へと出力するステップとを含む。
【０１７３】
本発明の方法の実施形態では、家畜の動物又は動物のグループは、乳牛又は肉牛、ヒツジ、ヤギ、ウマ、ブタ、ラマ、並びにニワトリ、シチメンチョウ、アヒルやウズラなどのトリから選択することができる。
【０１７４】
本発明の方法の様々な実施形態では、ウェルフェアデータは、育種歴、獣医学的履歴、ウェルフェアプロファイル、診断データ、品質管理データ、又はそれらの任意の組合せである。
【０１７５】
本発明の一実施形態では、動物の遺伝子型は、動物の身体的な特徴を予測する１個のＳＮＰを含むパネルによってさらに定義される。また、本発明の様々な実施形態では、遺伝子型は、各パネルが動物の身体的な特徴を予測する少なくとも２個のＳＮＰを有する複数のパネルによってさらに定義される。
【０１７６】
本発明の一実施形態では、その方法はさらに、電気通信、電話、テレビ会議、又はマスコミュニケーションを介してプロファイルをコンピュータ提示へと伝達するステップを含む。
【０１７７】
本発明のこの態様の実施形態では、ＳＮＰは、それだけに限らないが、ｏｂ、ＢＧＨＲ、カルパイン、カルパスタチン、ＣＸＣＲ２、ＤＧＡＴ１、ＦＡＡ、ＴＩＭＰ２、ＩＧＦ、ＩＧＦ−２、ＰＯＭＣ、神経ペプチドＹ、レプチン受容体、サイログロブリン、ＵＣＰ２及びＵＣＰ３、又はそれらの組合せからなる群の遺伝子に由来する可能性がある。その実施形態では、ＳＮＰは、ＵＳＭＡＳ１、ＵＳＭＡＳ２、ＵＳＭＡＳ３、ＥＸＯＮ２−ＦＢ、ＴＮ１、ＴＮ２、ＴＮ３及びＴＮ４、ＤＧＡＴ１からなる群から選択することができる。
【０１７８】
本発明の一実施形態では、最初のプロファイルに基づいて食餌を動物に給餌することにより動物の飼育を調整することができ、それによって家畜の飼育場の効率が最適化される。
【０１７９】
種々の実施形態では、健康データが、家畜動物又は家畜動物集団のワクチン接種記録以外を含む可能性があり、それが、畜産条件のデータ、集団又は群れの履歴、食品安全データ、或いはそれらの任意の組合せからなる群から選択されることが考えられる。
【０１８０】
本発明の他の実施形態では、その方法はさらに、プログラムされたコンピュータに家畜動物又は家畜動物集団の能力パラメータを入力するステップ、及び家畜動物又は家畜動物集団の必要な能力パラメータを顧客の特定の能力の要求と相関させるステップを含む。
【０１８１】
本発明の実施形態では、ＳＮＰのパネルを動物の肉量又は脂肪含有量の増加速度と相関させることができる。レプチンをコードするｏｂ遺伝子内にあるＵＳＡＭＳ１−３のＳＮＰの遺伝子型ＴＴ／ＧＧを有する動物は、他の遺伝子型を有する動物と比較して１日当たりの平均体重増加が大きくなることがある。ＥＸＯＮ２  ＦＢマーカーと関係するＳＮＰは、動物の平均体重増加、並びに摂食の頻度及び持続期間と相関する。したがって、本発明の方法により、動物についてそのそれぞれの遺伝子型及び対応する予想体重増加速度に従って運営者が飼料供給速度を選択することができる。
【０１８２】
例えば、ＵＳＡＭＳ１及び３のＳＮＰの遺伝子型がＴＴ／ＧＧの動物は、他の動物より速く体重が増加する可能性があり、それによって必要な飼育期間及びそれに伴うコストが少なくなる。ＥＸＯＮ２−ＦＢ  ＳＮＰのＣＣ遺伝子型を有する動物は、体重増加が促進する可能性があるが、摂食の持続時間が長く、給餌効率が低い。したがって、図４で示すように、本発明の方法により、運営者が、体重増加速度など望ましいパラメータを飼料消費の速度の関数として表して、特定の給餌期間で動物の予想される体重増加を予測することができる。
【０１８３】
本発明の他の実施形態では、ＳＮＰのパネルは、１日当たりの乳量や肉の柔らかさなどの表現型の形質を包含することがあり、それによって運営者がそのようなパラメータの１日当たりの変化を決定することができる。例えば、ウシの乳量は、ｏｂ遺伝子のＳＮＰのＵＳＡＭＳ１及び２と関係することがあり、その結果、特定のＵＳＡＭＳ１及び２の遺伝子型から、そのような動物が、乳量が少ないが飼料摂取量が大きい可能性がある他の遺伝子型を有する動物と比較して、特定の給餌期間で大量の乳を生産する可能性があることが予測される。毎日のデータをプロットし、例えば、所望の１日当たりの乳量が飼料速度と相対的に示されるように表示することができる。
【０１８４】
さらに他の実施形態は、家畜動物又は家畜動物集団の能力パラメータにおいて望ましくない変化を警告するステップをさらに含む。家畜の飼育場の効率を最適化するのに有用なさらに他の実施形態では、その方法はさらに、その育種歴及び獣医学的履歴に基づいて食餌を（複数の）動物に給餌するステップを含み、それによって家畜動物又は家畜動物集団の飼育場の効率が最適化される。
【０１８５】
本発明の他の態様は、プロセッサ、データ記憶システム、入力装置及び出力装置を含むプログラムされたコンピュータを含むコンピュータシステム、並びに乳牛又は肉牛、ヒツジ、ヤギ、ウマ、ブタ、ラマ、及びトリから選択される家畜動物の表現型プロファイルを作成するステップで家畜生産性を向上させるためのコンピュータ支援型の方法であり、その方法は、動物の遺伝子型を含むデータを、プログラムされたコンピュータに入力装置を介して入力するステップであって、その遺伝子型が、動物の少なくとも１つの身体的な特徴を予測する少なくとも２個のＳＮＰのパネル、必要に応じて動物の身体的な特徴を予測する１個のＳＮＰを含む少なくとも１個のパネルによって定義され、ＳＮＰが、ｏｂ、ＢＧＨＲ、カルパイン、カルパスタチン、ＣＸＣＲ２、ＤＧＡＴ１、ＦＡＡ、ＴＩＭＰ２、ＩＧＦ、ＩＧＦ−２、ＰＯＭＣ、神経ペプチドＹ、レプチン受容体、サイログロブリン、ＵＣＰ２及びＵＣＰ３、又はそれらの組合せからなる群から選択される遺伝子に由来するステップと、育種歴、獣医学的履歴、ウェルフェアプロファイル、診断データ、及び品質管理データ、又はその任意の組合せから選択される動物のウェルフェアデータを、プログラムされたコンピュータに入力装置を介して入力するステップと、プロセッサ及びデータ記憶システムを用いて、入力したウェルフェアデータを動物の表現型プロファイルと相関させるステップと、動物の第１のプロファイルを出力装置へと出力するステップと、必要に応じて電気通信、電話、テレビ会議、又はマスコミュニケーションを介してそのプロファイルをコンピュータ提示へと伝達するステップと、第１のプロファイルを、動物の望ましい能力を定義する第２のプロファイルと比較するステップと、そのプロファイル比較に従って動物の飼育を調整して、家畜生産性を向上させるステップとを含む。
【０１８６】
本発明のこの態様の一実施形態では、ＳＮＰは、ＵＳＭＡＳ１、ＵＳＭＡＳ２、ＵＳＭＡＳ３、ＥＸＯＮ２−ＦＢ、ＴＮ１、ＴＮ２、ＴＮ３及びＴＮ４からなる群から選択することができる。
【０１８７】
他の実施形態では、本発明の方法はさらに、動物の所有者又は顧客に、スワブやバイアルなど、遺伝学的データを得ることができる試料の収集に有用な試料収集機器を提供するステップを含み、バイアルは、必要に応じて、識別用の表示でコードされた容器中に包装されている。
【０１８８】
本発明のこの態様の様々な実施形態では、その方法はさらに、コンピュータに家畜動物又は家畜動物集団の能力パラメータを入力するステップ、及び家畜動物又は家畜動物集団の必要な能力パラメータを顧客の特定の能力の要求と相関させるステップを含む。
【０１８９】
一実施形態はさらに、家畜動物又は家畜動物集団の能力パラメータにおいて望ましくない変化を警告するステップを含む。
【０１９０】
家畜の飼育場の効率を最適化する本発明の他の実施形態はさらに、その育種歴及び獣医学的履歴に基づいて食餌を（複数の）動物に給餌するステップを含み、それによって家畜動物又は家畜動物集団の飼育場の効率が最適化する。
【０１９１】
本発明が、本明細書に記載した特定の組成物、機器又は方法に限定されず、記載されたものと同等な任意の方法のステップが、本発明の範囲に入ることが理解されるべきである。動物のプロファイルを決定する方法のステップは、記載した方法及びそれと同等なものに従って当業者がそれを使用することができるような例示的なものに過ぎない。本明細書に示し記載した本発明の形態は本発明の好ましい実施形態を構成するが、それが本発明のすべての可能な形態を示すことを意図するものでないことも理解されるであろう。本発明の趣旨及び範囲を逸脱せずに、本発明に様々な変更及び改変を加えることができる。
【０１９２】
下記の非限定的な実施例により、本発明をさらに説明する。
【実施例１】
【０１９３】
動物及び表現型データの収集
飼育場の条件下で、Angus Charolais又はUniversity of Alberta Hybrid雄牛を雄親とする合計１８０頭のウシ（去勢雄牛１３９頭、及び雄牛４１頭）を管理し、成長及び飼料効率について試験した。GrowSafe（登録商標）自動給餌システム（GrowSafe（登録商標）Systems Ltd.社製、カナダ国アルバータ州Airdrie）を使用して、飼料摂取量を測定した。
【０１９４】
完全な能力データ及び効率データは、試験２での雄牛すべて（合計２１頭の動物）、並びに死亡した、又は健康及び他の関連する問題によって試験から除外しなければならなかった他の動物９頭を除外した合計１５０頭の動物について入手可能であった。全動物の体重を毎週測定した。分析した能力データには、平均１日増体量（ＡＤＧ）、試験代謝中間重量（ＭＷＴ）、残差飼料摂取量（ＲＦＩ）、飼料要求率（ＦＣＲ）、平均１日乾物摂取量（ＤＭＩ）、単位代謝重量当たりの代謝可能エネルギー摂取量（ＭＥＷＴ）、及び成長の部分的効率（ＰＥＧ）がある。試験中の各動物のＡＤＧは、ＳＡＳの回帰手順（SAS Institute, Inc.社製、ノースカロライナ州Cary、1999）を使用して、時間（日）に対する体重（ｋｇ）の線形回帰の係数として計算した。試験期間にわたる各動物のＭＷＴは、中間点の体重として計算した。試験期間７０日にわたる各動物の合計飼料摂取量を使用して、各動物の乾物摂取量（ＤＭＩ）を計算した。代謝可能エネルギーは、各動物の代謝重量で割った、ＤＭＩと食餌エネルギー含量（１２．１４  ＭＪ  ＭＥ／ｋｇ）の積として算出した。
【０１９５】
試験期間にわたる各動物の実際の飼料摂取量と、各動物の平均１日増体量及び代謝重量に基づいて予測された予想１日飼料摂取量の差として、各動物の残差飼料摂取量を計算した。各動物の飼料要求率は、試験における平均１日増体量に対する、試験における平均摂取量の比として計算した。各動物の維持を上回る成長の部分的効率（ＰＥＧ）は、平均飼料摂取量と維持のための飼料摂取量との差に対するＡＤＧの比として計算した。
【０１９６】
（ａ）摂食行動データ：GrowSafeシステムによる飼槽での動物の検出は、摂食事象から開始し、同じ動物で最後の２回の読み取りの間の時間が３００秒を超えたときに終了する。３００秒以内の動物の検出は、１つの連続した摂食事象であるとみなされた。次いで、摂食事象データを使用して、平均の終了時間から開始時間を引いた差である平均摂食持続時間（ＦＤ）を計算した。摂食持続時間は、捕捉、咀嚼、飼槽から戻り咀嚼、社会的行動、引っかき、舐めに費やす時間を含む。他方では、摂食頭下時間（ＦＨＤ）は、食べることに伴う時間を主に含み、摂食事象時間のシステム検出時間５．７秒間の動物の平均検出数として決定する。
【０１９７】
（ｂ）超音波データ：１７ｃｍ、３．５ＭＨｚの線形アレイトランスデューサーの付いたAloka 500Vリアルタイム超音波で、第１２／１３肋骨の脂肪厚、最長筋領域、及び霜降りスコアについて約２８日毎に超音波測定した。代謝を検討する試験の終点前に除外された動物を除いて、各動物について超音波測定を５回反復した。この場合、測定の近似値は、以前の測定値からのその形質における変化の割合から予測した。
【０１９８】
（ｃ）定常体重５００ｋｇでの超音波測定値の予測：カナダウシ枝肉格付けシステム（Canadian Beef Carcass grading system）下では、Canadian Maturity I又は若い動物（最高品質の若い枝肉）に要求される屠殺時重量はなかった。平均屠殺時重量は一般に、去勢雄牛で５５０〜６００ｋｇであり、処理直後の平均枝肉重量が約３５０〜４００ｋｇとなる。Kinsella動物の最終重量は、最低産業屠殺時重量５００ｋｇを下回った。しかし、産業屠殺時重量のときの背脂肪厚、最長筋胸郭領域及び霜降りスコアを決定することが所望された。回帰手順を使用して、定常体重５００ｋｇでの背脂肪厚、霜降りスコア及び最長筋胸郭領域を予測した。
【０１９９】
最初に、５つの連続した期間に記録した各動物の測定値（超音波による背脂肪厚、霜降りスコア又は最長筋領域）を、各動物についてこの上記の日付に測定した体重に対して回帰させた。このことから、各動物について回帰方程式Ｙ＝ａ＋ｂ（ＷＴ）が得られ、式中Ｙは、予測すべき形質の値であり（背脂肪、霜降り又は最長筋胸郭領域）、ａ＝回帰方程式の切片、ｂ＝回帰係数、ＷＴは動物の体重（この場合、５００ｋｇの定数に設定）である。したがって、この方程式を使用して、各動物について定常体重５００ｋｇでの各形質の値を予測した。この結果、予測された霜降り、背脂肪又はリブアイ領域の新たなデータセットが作成された。次いで、その新たなデータセットを分析して、異なるマーカーの異なる遺伝子型間の違いを決定した。
【０２００】
（ｄ）屠殺及び枝肉データ：完全な能力データを有する動物１５０頭のうち、その１９頭は、屠殺に回されなかった雄牛であった。さらに、ＲＦＩについて極端な表現型を有する動物２０頭は代謝測定に選択し、枝肉データはこの動物について収集しなかった。枝肉データは、動物１０９頭のみで入手可能であった。枝肉の形質は、カナダウシ枝肉格付けシステムに従って評価した。このシステム下で提供される標準的な枝肉データには、屠殺時重量（最終生存重量）、枝肉重量、平均背脂肪厚、枝肉の脂肪等級、リブアイ領域、霜降りの品質又は品質等級、霜降りレベル及び販売可能肉量がある。各動物の枝肉重量は、−４℃で２４時間冷凍した後の枝肉の右半分及び左半分の重量として決定した。枝肉の脂肪等級は、各枝肉の第１２／１３肋骨で測定した。平均背脂肪厚は、第１２肋骨と第１３肋骨の間以外のリブアイ筋肉に沿った異なる２箇所で測定した。下記の基準に従って、枝肉の品質等級（Ａ、ＡＡ、ＡＡＡ又は極上＝それぞれ４、３、２、１）を決定した：動物は生理学的に３０カ月齢未満でなければならない；肉は明るい赤色であり、堅くきめが細かくなければならない；筋肉は良好（欠陥がない）から優良でなければならない；脂肪等級は、堅く白色（又は琥珀色）であり、測定部位（第１２／１３肋骨）で２ｍｍ以上でなければならない。
【０２０１】
Ａ、ＡＡ、ＡＡＡ又は極上のスコア付けは、霜降りレベルに直接依存するものではない。霜降りレベルのスコア（Ａ０、Ａ５０、ＡＡ１０、ＡＡＡ０、ＡＡＡ４０などの０〜９０の範囲）が、この品質等級のそれぞれと関連する。したがって、霜降りの定量的な値を得るために、等級付けられた枝肉それぞれの品質等級及び霜降りレベルを組み合わせて、下記の方程式に従って霜降りスコアの値を計算する：霜降りスコア＝（ＱＧ＋ＭＬ）／１００、式中ＱＧは品質等級（Ａ、ＡＡ、ＡＡＡ及び極上に対してそれぞれ１００、２００、３００及び４００）であり、ＭＬは霜降りレベルであり、１０の単位で０〜９０である。霜降りレベルは、リブアイ筋肉の筋内脂肪の測定値であり、１から＜２単位＝微量の霜降り（カナダＡ品質等級）；２から＜３単位＝わずかな霜降り（カナダＡＡ品質等級）；３から＜４単位＝少量から中程度の霜降り（カナダＡＡＡ品質等級）及び≧４単位＝やや豊富又はそれ以上の霜降り（カナダ極上）として分類することができる。赤身肉量は、販売可能な肉を見積もる量であり、下記の方程式に従って算出した：赤身肉量％＝５７．９６＋（０．２０２×最長筋胸郭領域、ｃｍ２）−（０．０２７×温かい枝肉の重量、ｋｇ）−（０．７０３×平均背脂肪厚、ｍｍ）。枝肉の赤身肉量を使用して、Ｙ１＝≧５９％、Ｙ２＝５４から＜５９％、及びＹ３＝＜５４％に従って、各動物に等級（生産量の等級）を割り当てることができる。
【実施例２】
【０２０２】
血液採取、ＤＮＡ抽出及びＳＮＰ検出
飼料摂取の開始時に各動物から血液試料を収集し、改変した飽和塩フェノール／クロロホルム手順を使用して、その試料からゲノムＤＮＡを抽出した（Sambrook et al., Molecular Cloning; A Laboratory Manual 2d ed. (1989)）。ウシレプチンプロモーターにおける多型の同定は、GenBankアクセッション番号ＡＢ０７０３６８の配列データを利用した。ウシレプチンプロモーター領域全体をカバーするように設計した順向き及び逆向きのプライマーを使用して、動物１６頭からなる一団のゲノムＤＮＡをポリメラーゼ連鎖反応で増幅し、各動物由来のＰＣＲ産物を配列決定した。各動物の配列データを分析して、推定される一塩基多型を同定した。
【０２０３】
遺伝子型決定した動物のサブセットを各多型にわたって配列決定し、その配列結果を使用して、識別アッセイで得られた遺伝子型を確認した。実験の群れに加えて、比較的関連のないウシの市販の５系統（BeefBooster遺伝子選択系統Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４、及びＴＸ）の動物合計１６０頭も遺伝子型決定し、この動物でのＳＮＰの対立遺伝子頻度を決定した。（複数の）基礎品種は、Ｍ１ではAngus、Ｍ２ではHereford、Ｍ３では種々の小品種、Ｍ４ではLimousin及びGelbvieh、並びにＴＸではCharolaisであった（Kress et al., (1996) J. Anim. Sci. 74: 2344-2348）。
【０２０４】
カイ二乗検定を使用して、実験集団と市販集団の両方のHardy-Weinberg平衡からの逸脱について各多型の遺伝子型頻度を調べた。多型の対立遺伝子頻度における市販の群れの様々な選択系統間での違いも、ＳＡＳのカテゴリーモデル手順（SAS Institute, Inc.社製、ノースカロライナ州Cary、1999）を使用したカイ二乗分析により試験した。次いで、単一のマーカーの関連を決定して、血清レプチン濃度、成長速度、体重、飼料摂取量、飼料効率及び超音波上の形質に対する各マーカーの異なるマーカー遺伝子型の関係を評価した。ＳＡＳのＰＲＯＣ  ＭＩＸＥＤ（SAS Institute, Inc.社製、ノースカロライナ州Cary、1999）を使用して、データを分析した。使用した統計モデルには、マーカー遺伝子型、試験群（１及び２）及び動物の性（雄牛及び去勢雄牛）の固定効果が含まれた。背景の遺伝子を明らかにするために、ランダム効果として動物を適合させた。試験動物の開始体重、雌親の齢数又は試験動物の齢数は、線形の共分散としてモデル中に含まれた。枝肉データの分析に使用したモデルは、生存動物のデータのものと同様であったが、去勢雄牛だけを屠殺に回したので、性の固定結果を除外した。異なる多型と枝肉の品質等級との関連は、ＳＡＳのカテゴリーモデル手順（SAS Institute, Inc.社製、ノースカロライナ州Cary、1999）を使用したカイ二乗分析により試験した。
【０２０５】
異なる多型の遺伝子型を有する動物間で有意に異なっていた又は異なる傾向があった（Ｐ＜０．１０）形質について、付加的な遺伝効果を推定した。２つのホモ接合性の遺伝子型の形質の効果についての推定値の解を引くことによって、有意な付加的遺伝（ａ）効果を計算した。ＴＴとＣＣの遺伝子型値間の中間点からのＣＴ遺伝型値の逸脱として優性の逸脱（ｄ）も推定した。
【実施例３】
【０２０６】
遺伝子型及び対立遺伝子頻度
表１に、実験集団及び市販集団における異なる多型の遺伝子型の頻度及びHardy-Weinberg平衡のカイ二乗検定を示す。
【表１】
2007536609.tif 000003
【０２０７】
遺伝子型の観察から、ＵＡＳＭＳ１の遺伝子型ＣＣ、ＣＴ又はＴＴを有していた動物はすべて、それぞれＵＡＳＭＳ３の遺伝子型ＣＣ、ＣＧ又はＧＧも有していたことが明らかとなり、このことから、２つの多型は完全に連鎖し、一緒にＵＡＳＭＳ１−３と称されることが示された。ＵＡＳＭＳ１−３のＴ−Ｇ対立遺伝子はそれぞれ実験集団中５９％であり、ＵＡＳＭＳ２のＴ対立遺伝子は２１％であり、ＥＸＯＮ２−ＦＢは４４％であった。同様に、市販集団において、ＵＡＳＭＳ１−３、ＵＡＳＭＳ２及びＥＸＯＮ２−ＦＢのＴ−Ｇ又はＴ対立遺伝子の頻度はそれぞれ、４８％、２０％及び５３％であった。観察された遺伝子型と予想された遺伝子型の間のカイ二乗分析から、３つの多型すべての遺伝子型すべての頻度が、どちらの集団でもHardy-Weinbergの割合から有意に逸脱しなかったことが示された（Ｐ＜０．１０）。表３は、ＵＡＳＭＳ１−３のＴ−Ｇ対立遺伝子の頻度が市販集団の異なる系統間で異なり（Ｐ＜０．０５、χ２＝９．１７）、Ｍ１系統（Angus）が、ＴＸ（Charolais）（Ｐ＜０．００４、χ２＝８．１０）、Ｍ２（Hereford）（Ｐ＜０．１０、χ２＝２．８６）、Ｍ３（種々の小品種）（Ｐ＜０．０２、χ２＝５．４８）、及びＭ４（Gelbvieh及びLimousin）（Ｐ＜０．０４、χ２＝４．１０）と比較して低かったことを示すものである。
【０２０８】
ＵＡＳＭＳ２のＴ対立遺伝子の頻度は、選択系統間で異なり（Ｐ＜０．０５、χ２＝５．７１）、Ｍ２（Ｐ＜０．０５、χ２＝４．１９）、Ｍ３（Ｐ＜０．１０、χ２＝２．７１）及びＴＸ（Ｐ＜０．０５、χ２＝３．７９）と比較して高かった。他の系統中でのＵＡＳＭＳ２の対立遺伝子頻度の差は有意ではなかった（Ｐ＜０．１０）。市販集団の選択系統間でＥＸＯＮ２−ＦＢの対立遺伝子頻度の差が認められた（Ｐ＜０．０４１、χ２＝９．９３）。Angusを基礎とする選択系統（Ｍ１）は、Gelbvieh及びLimousin（Ｍ４）（χ２＝５．４１、Ｐ＜０．０５）、並びにCharolais（ＴＸ）（χ２＝Ｐ＜０．０１）を基礎とする系統と比較して、ＥＸＯＮ２−ＦＢのＴ対立遺伝子の頻度が高く、種々の小品種を基礎とする系統（Ｍ３）より高い傾向があった（χ２＝３．８２、Ｐ＜０．１０）が、Hereford（Ｍ２）より高くなかった（Ｐ＞０．１０）。ＥＸＯＮ２−ＦＢの対立遺伝子頻度は、市販集団の他の選択系統間で異ならなかった（Ｐ＞０．１０）。
【実施例４】
【０２０９】
ＵＡＳＭＳ１−３と表現型の形質の関連
表２に、実験集団における血清レプチン濃度、能力、飼料効率及び摂食行動の測定値に対するＵＡＳＭＳ１−３の異なる遺伝子型の効果を示す。
【表２】
2007536609.tif 000004
【０２１０】
代謝重量は、遺伝子型ＴＴ−ＧＧを有する動物がＣＣ−ＣＣより高かった（Ｐ＜０．０１）（付加的効果、ａ＝−５．３５±１．６５ｋｇ０．７５）。平均１日増体量は、遺伝子型ＴＴ−ＧＧを有する動物が遺伝子型ＣＣ−ＣＣを有する動物より高い傾向があった（Ｐ＜０．１０）（付加的効果、ａ＝−０．１２±０．０４ｋｇ  ｄ−１）。乾物摂取量は有意に高く（付加的効果、ａ＝−０．８８±０．２４ｋｇ  ｄ−１）（Ｐ＝０．００１）、代謝重量当たりの代謝可能エネルギーは、ＵＡＳＭＳ１−３の異なる遺伝子型を有する動物間で異なる傾向があった（Ｐ＜０．１０）［付加的効果、ａ＝−４９．０６±２３．６０ＫＪ（ｋｇ０．７５ｄ）−１］。しかし、血清レプチン濃度、飼料要求率、残差飼料摂取量及び成長の部分的効率は、ＵＡＳＭＳ１−３の遺伝子型との有意な関連を示さなかった（Ｐ＞０．１０）。摂食行動の形質では、摂食持続時間はＵＡＳＭＳ１−３の異なる遺伝子型を有する動物間で異なっていた（Ｐ＝０．０４）（付加的効果、ａ＝−７．６６±２．５８分ｄ−１）。摂食頻度は、遺伝子型ＴＴ−ＧＧを有する動物がＣＣ−ＣＣより低い傾向があった（Ｐ＜０．１０）（付加的効果、ａ＝３．３２±１．０７事象ｄ−１）。
【０２１１】
平均体重（付加的効果、ａ＝−２９．７３±１０．４９ｋｇ）、最終生存重量（付加的効果、ａ＝−３３．３９±１１．８０）（Ｐ＜０．０１）、屠殺時重量（付加的効果、ａ＝３７．０７±１３．７９ｋｇ）及び枝肉重量（付加的効果、ａ＝−１８．４９±８．５９ｋｇ）（Ｐ＝０．０１）は、ＵＡＳＭＳ１−３のＴＴ−ＧＧ遺伝子型を有する動物がＣＣ−ＣＣ遺伝子型を有する動物より高かった。遺伝子型ＴＴ−ＧＧを有する動物がＣＣ−ＣＣを有する動物より高かった（Ｐ＜０．０５）最終の超音波背脂肪厚を除いて、異なる超音波測定値において遺伝子型間の差は認められなかった（Ｐ＞０．１０）。さらに、枝肉の脂肪等級、背脂肪厚、最長筋領域、霜降りスコア及び赤身肉量は、異なるＵＡＳＭＳ１−３遺伝子型間で異ならなかった。ＵＡＳＭＳ１−３の遺伝子型間での枝肉の等級（Ａ、ＡＡ、ＡＡＡ）のカテゴリーデータ分析からは、品質等級と遺伝子型の間に有意な関連は示されなかった（χ２＝１．３７、Ｐ＝０．５０）。
【実施例５】
【０２１２】
ＵＡＳＭＳ２と種々の形質の関連
ＵＡＳＭＳ２のＴ対立遺伝子は、血清レプチン濃度と非常に有意に関連し（Ｐ＜０．０００１）、遺伝子型ＴＴを有する動物がＣＣを有する動物より高かった（付加的効果、ａ＝−１１．７９±２．７６ｎｇ  ｍｌ−１）。血清レプチンも、ＣＴ動物がＣＣ動物より高かった（Ｐ＝０．０４）（優性の逸脱、ｄ＝−３．３８±１．８１ｎｇ  ｍｌ−１）。代謝重量は、遺伝子型間で異なり（Ｐ＜０．０５）、遺伝子型ＴＴを有する動物がＣＣを有する動物より高かった（付加的効果、ａ＝−６．０１±２．５０ｋｇ０．７５）。平均１日増体量は、遺伝子型間で有意に異なり（Ｐ＜０．０１）、遺伝子型ＴＴを有する動物が遺伝子型ＣＣを有する動物より高かった（付加的効果、ａ＝−０．１５±０．０４ｋｇ  ｄ−１）。
【０２１３】
乾物摂取量は、ＵＡＳＭＳ２の遺伝子型間で有意に異なり（Ｐ＝０．００１）、ＴＴを有する動物がＣＣと比較して（付加的効果、ａ＝−０．４５±０．１９ｋｇ  ｄ−１）、ＣＴを有する動物がＣＣと比較して（優性の効果、ｄ＝−０．６９±０．２６ｋｇ  ｄ−１）高かった。代謝重量当たりの代謝可能エネルギーもＵＡＳＭＳ２の遺伝子型間で異なり（Ｐ＝０．０４）、ＵＡＳＭＳ２のＣＴがＴＴ又はＣＣと比較して高かった（優性の逸脱、ｄ＝−５６．１１±２５．２４ＫＪ（ｋｇ０．７５ｄ）−１）。その結果、飼料摂取量はヘテロ接合性動物で高いことが示され、このことから、ＵＡＳＭＳ２のＴ対立遺伝子が飼料摂取量の増大に実際に関連することが示唆された。血清レプチン濃度は、飼料摂取量（ｒ＝０．２６）及び体重（ｒ＝０．２５）に正に関連し、それによって、Liefers et al. (2003)による知見が確認された。
【０２１４】
平均背脂肪厚（付加的効果、ａ＝−２．２９±０．５０ｍｍ）、及び最終の背脂肪厚（付加的効果、ａ＝−４．３１±０．９５ｍｍ）、超音波背脂肪厚は、ＵＡＳＭＳ２のＴ対立遺伝子を有する動物が、Ｃ対立遺伝子を有する動物より有意に高かった（Ｐ＜０．００１）。同様に、ＵＡＳＭＳ２のＴ対立遺伝子は、Ｃ対立遺伝子と比較して、平均超音波霜降りスコア（付加的効果、ａ＝−０．６１±０．２１）に（Ｐ＜０．０１）、最終の霜降りスコア（付加的効果、ａ＝−０．８９±０．２５、Ｐ＜０．０１）に非常に有意に関連した。本データセットにおける超音波上の霜降りと背脂肪厚の相関も高かった（ｒ＝０．５４）（データは示さず）。
【０２１５】
線形回帰予測により定常体重を５００ｋｇとすると、ＵＡＳＭＳ２のＴＴ遺伝子型を有する動物は、ＣＣ遺伝子型を有する動物と比較して、超音波上の背脂肪（Ｐ＜０．００１）及び霜降りスコア（Ｐ＜０．０１）が有意に高かった。ＵＡＳＭＳ２のＴ対立遺伝子を有する動物における身体の肥満度の有意な増大は、最終（付加的効果、ａ＝５．６０±２．５０ｃｍ２）及び平均（付加的効果、ａ＝４．０３±１．５８ｃｍ２）の最長筋胸郭領域のわずかな縮小と関連した。枝肉重量及び体脂肪の測定値は、Ｃ対立遺伝子と比較してＴ対立遺伝子を有する動物が一般に高かった。しかし、比較用の枝肉データを有していたＴＴ遺伝子型を有する動物はほんのわずかであり、したがって、これらの枝肉の形質においてＵＡＳＭＳ２の遺伝子型間での統計的な差は認められなかった。ＵＡＳＭＳ２の遺伝子型間での枝肉の等級（Ａ、ＡＡ、ＡＡＡ）のカテゴリーデータ分析からは、品質等級と遺伝子型の間に有意な関連は示されなかった（χ２＝１．１４、Ｐ＝０．５６）。
【０２１６】
残差飼料摂取量は、ＵＡＳＭＳ２の遺伝子型間で異なる傾向があり（Ｐ＜０．１０）、ＣＴがホモ接合体より低かった（優性の効果、ｄ＝０．４２±０．２１ｋｇ  ｄ−１）。飼料要求率及び成長の部分的効率は、ＵＡＳＭＳ２の遺伝子型間で異ならなかった（Ｐ＞０．３０）。本データはまた、異なるＵＡＳＭＳ２の遺伝子型を有する動物間で、最終重量、平均体重、屠殺時体重及び枝肉重量の統計的な差を示さなかった。しかし、Ｔ対立遺伝子は、より高い体重と一般に関係し、平均体重、最終重量及び屠殺重量におけるＴＴ動物とＣＣ動物との差はそれぞれ３０．３４ｋｇ、４２．０２ｋｇ及び３６．３７ｋｇであった。摂食持続時間（優性の効果、ｄ＝５．０７±２．６１分ｄ−１）及び摂食頭下時間（優性の効果、ｄ＝５．１２±２．５１分ｄ−１）は遺伝子型間で異なり、ＵＡＳＭＳ２のヘテロ接合体がホモ接合体より高かった（Ｐ＜０．０５）。摂食頻度は、ＵＡＳＭＳ２の遺伝子型間で異なり（Ｐ＜０．１０）、ＣＣ動物がＴＴ動物より高かった（付加的効果、ａ＝４．４７±２．８６事象ｄ−１）。
【実施例６】
【０２１７】
ＥＸＯＮ２−ＦＢと種々の形質との関連
代謝重量は、遺伝子型ＴＴを有する動物がＣＣより低かった（Ｐ＜０．０５）（付加的効果、ａ＝４．１６±１．６１ｋｇ０．７５）。平均１日増体量は、遺伝子型間で異なる傾向があり（Ｐ＜０．１０）、ＴＴ動物がＣＣ動物と比較して低かった（付加的効果、ａ＝０．１２±０．０５ｋｇ  ｄ−１）。平均背脂肪厚（付加的効果、ａ＝−０．５６±０．１９ｍｍ）及び最終の超音波背脂肪（付加的効果、ａ＝−１．０７±０．１７ｍｍ）は、遺伝子型ＣＣを有する動物がＴＴより低かった（Ｐ＜０．０５）（Buchanan et al., 2002）。摂食持続時間は、ＥＸＯＮ２−ＦＢの遺伝子型間で異なる傾向であり（Ｐ＝０．０８）、ＣＣ動物がＣＴ動物より高かった（優性の逸脱、ａ＝−２．７１±１．６３事象ｄ−１）。摂食頻度はＥＸＯＮ２−ＦＢの遺伝子型間で異なり（Ｐ＝０．０１）、ＴＴ動物がＣＴ動物（優性の逸脱、ａ＝−２．６６±１．１１事象ｄ−１）又はＣＣ動物（付加的効果、ａ＝−３．３０±１．５１事象ｄ−１）より高かった。
【０２１８】
最終体重（付加的効果、ａ＝３０．３２±９．９ｋｇ）及び枝肉重量（付加的効果、ａ＝１９．８２±５．７８ｋｇ、Ｐ＝０．０１）は、ＥＸＯＮ２−ＦＢのＴＴ動物がＣＣ動物と比較して低かった（Ｐ＜０．０５）。ＥＸＯＮ２−ＦＢと試験した他の形質との間に有意な関連は検出されなかった。ＥＸＯＮ２−ＦＢのＴＴ動物は、ＣＣ動物と比較して、枝肉の脂肪度の測定値が一般に高く、枝肉の赤身肉量及び最長筋領域の測定値が低かったが、統計的な差は検出されなかった。ＥＸＯＮ２−ＦＢの遺伝子型間での枝肉の等級（Ａ、ＡＡ、ＡＡＡ）のカイ二乗分析からは、品質等級と遺伝子型の間に有意な相関は示されなかった（χ２＝０．９５、Ｐ＝０．６２）（付録Ａ）。
【０２１９】
ウシレプチンプロモーターにおける３種の多型は、成長速度、体重、飼料摂取量、摂食行動及び超音波上の価値に関連する。枝肉の脂肪度にいくらかの違いが検出されたが、一部の代謝試験について、残差飼料摂取量に基づいて（ＲＦＩと背脂肪の相関がおよそｒ＝０．２５）一部の極端な動物が除外されたことにおそらく起因して、これらは統計上有意ではなかった。さらに、マーカーの１つＵＡＳＭＳ２は、ウシでの血清レプチンレベルに関連する。試験したウシの実験集団でも、市販の５系統でもこのＳＮＰの頻度は非常に低かった。
【実施例７】
【０２２０】
表現系の形質に関連するハプロタイプの組合せ
下記の表３で示すように、レプチンｏｂ遺伝子のＳＮＰ、又はカルパイン遺伝子ＴＮ１〜４のＳＮＰの組合せを、観察された表現型の形質に対するそのそれぞれの関係についての組合せで調べた。表３では、例えば、ＳＮＰ  Ｌ１はＵＡＳＭＳ１であり、ＳＮＰ  Ｌ２はＵＳＡＭＳ２であり、ＳＮＰ  Ｌ３はＵＳＡＭＳ３であり、Ｌ４はＥＸＯＮ２−ＦＢである。回帰分析から、Ｌ１−Ｌ４の組合せの頻度が、動物の身体状態スコア／脂肪の付き具合と密接に関連する「乳用性」の形質と密接に関連することが示される。
【表３】
2007536609.tif 000005
【０２２１】
下記の表４で示すように、Ｌ１−Ｌ４のＳＮＰの組合せから、ウシの「生産寿命」、すなわち、雌牛が依然として群れの中で子牛及び乳を生産する時間の範囲を予測する材料がさらにもたらされる。ハプロタイプの組合せＬ１−Ｌ４（Ｃ−Ｃ）、ＴＮ２−ＴＮ３（Ａ−Ｃ）、ＴＮ１−ＴＮ２−ＴＮ４（Ｇ−Ａ−Ｃ及びＧ−Ｇ−Ａ）及びＴＮ２−ＴＮ３−ＴＮ４（Ａ−Ｇ−Ａ）はすべて、被験ウシの生産寿命の程度との強い関係を示唆するものである。
【表４】
2007536609.tif 000006
【実施例８】
【０２２２】
肉の柔らかさの形質に関連するカルパインＳＮＰ
Simmental及びAngusを雄親とする子牛２７０頭が関与する試験で、２つのカルパイン遺伝子ＳＮＰであるＳＮＰ３１６及びＳＮＰ５３０の出現を、その肉の柔らかさの測定値に対して比較した。ＳＮＰ３１６のｃ対立遺伝子についてもホモ接合性であり、ＳＮＰ５３０のｇ対立遺伝子についてもホモ接合性である動物（３１６−ｃｃ×５３０−ｇｇ）は、３１６−ｇｇ×５３０−ａａとして同定された動物の肉より要求される剪断力が１．８ポンド（約８１７ｇ）小さかった。
【０２２３】
２つのＳＮＰのパネルの考えられる対立遺伝子の組合せについて１〜５の尺度（５が最も柔らかい）で肉の柔らかさをスコア化することにより、下記の表５で示す柔らかさの程度の数列が得られた。
【表５】
2007536609.tif 000007
【０２２４】
ウシの一部の品種は、他の品種より肉が柔らかい傾向がある。上記の表で示した好ましいカルパイン変異の頻度がより高い品種は通常、下記の表６で示すように、Warner-Bratzler剪断力値によって示される柔らかさがより大きい。
【表６】
2007536609.tif 000008
【実施例９】
【０２２５】
ＳＮＰのパネル及びそれに関連する表現型の形質
同じ又は異なる遺伝子由来の少なくとも２つのＳＮＰであるが、特定の経済的に重要な表現型の形質に関連するＳＮＰのパネルを、下記の表中に示す。
【表７】
2007536609.tif 000009
【０２２６】
本発明の好ましい実施形態をこうして詳細に説明してきたが、本発明の多数の明らかな変更形態がその趣旨又は範囲から逸脱せずに考えられるので、添付した特許請求の範囲によって定義される本発明が上記の記載で示した特定の詳細部に限定されるべきでないことが理解されるはずである。
【図面の簡単な説明】
【０２２７】
【図１】ウシｏｂ遺伝子のヌクレオチド配列の配列番号１を示す図である。
【図２】本発明に従った方法の入力、中間ステップ、及び出力の一般的な全体像を図示するフローチャートを示す図である。
【図３】トリの集団の畜産条件、育種歴及びワクチン接種歴、並びに運営者特異的な能力パラメータの入力の例を図示するフローチャートを示す図である。
【図４】本発明に従った方法の入力、中間ステップ、及び出力を図示するフローチャートを示す図であり、動物のＳＮＰ関連の遺伝子型から、毎日の飼料データと相関する毎日の体重増加が予測され、それによって最適な屠殺の時点の決定が可能となる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【配列表】
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【国際調査報告】
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