ゲノム再編成によるゲノム合成技術で酸に強いトルラ酵母を取得~従来の変異原処理法よりも効率的で遺伝子同定も容易~

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2025-03-12 東京大学

東京大学大学院総合文化研究科の研究グループは、DNA切断酵素を直接細胞に導入し、ゲノムを再編成する「TAQing2.0技術」と従来の変異原処理法を用いて、pH1.8という強酸性条件下で生育可能なトルラ酵母を取得しました。 TAQing2.0は、従来法に比べて目的の変異を得る効率が約20倍高く、点突然変異の発生率が1/300と低いため、新形質の原因となる遺伝子の同定が容易であることがわかりました。また、TAQing2.0で得られた変異株には、外来遺伝子に由来する配列が認められず、自然変異と同等であることが確認されました。この技術により、トルラ酵母の大量培養時に他の微生物の混入を防ぎ、コスト削減が期待されます。

<関連情報>

直接ヌクレアーゼ導入による非従来型酵母のゲノム再編成による変異体作製の利点 Advantages of Mutant Generation by Genome Rearrangements of Non-Conventional Yeast via Direct Nuclease Transfection

Arisa H. Oda, Taishi Yasukawa, Miki Tamura, Ayumu Sano, Naohisa Masuo, Kunihiro Ohta
Genes to Cells  Published: 11 March 2025
DOI:https://doi.org/10.1111/gtc.70010

ゲノム再編成によるゲノム合成技術で酸に強いトルラ酵母を取得~従来の変異原処理法よりも効率的で遺伝子同定も容易~

ABSTRACT

We previously developed a genome engineering method (TAQing2.0) based on the direct delivery of DNA endonucleases into living cells, which induces genome rearrangements even in non-sporulating nonconventional yeasts without introducing foreign DNA. Using TAQing2.0 and conventional mutagenesis (by nitrosoguanidine), we obtained mutant asexual Candida utilis strains capable of growing under highly acidic conditions (pH 1.8). Whole genome resequencing revealed that the genomic sequences of mutants generated by both methods contain a negligible small population of unmappable sequences, suggesting that both types of mutants can be regarded as equivalent to naturally occurring mutants. TAQing2.0 mutants exhibit multiple genome rearrangements with few point mutations, whereas conventional mutagenesis produces numerous point mutations. This feature enabled us to easily identify candidate genes (e.g., LYP1 homolog) responsible for acid resistance. TAQing2.0 is a powerful and versatile tool for mutant production and gene hunting without invasion of foreign DNA.

生物工学一般
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