昆虫ゲノム編集のあたらしい形~成虫注射で「難敵」撃破~

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2022-05-18 京都大学

大門高明 農学研究科教授、白井雄 同博士課程学生は、Xavier Belles 進化生物学研究所(Institut de Biologia Evoltiva)教授(スペイン)、Maria-Dolors Piulachs 同グループ長との共同研究で、従来の方法を大幅に簡略化させ、かつ、適用範囲を拡大させた、新規の昆虫ゲノム編集法を確立しました。

近年のゲノム編集ツールの開発によって、昆虫においてもゲノム編集が可能となりました。しかし、これまでの方法では受精直後の卵(初期胚)にゲノム編集ツール(CRISPR/Cas9など)を注射する必要があり、そのために高価な実験機材や特別な実験技術の習得が必要でした。さらに、昆虫には卵への注射が原理上不可能な種や、技術上非常に困難な種が数多く存在しています。従来法にはこれらの問題点があり、それが多種多様な昆虫で自在にゲノム編集を行いたい研究者を悩ませてきました。

今回、研究グループは、新しいゲノム編集法の開発に取り組み、極めて簡便な昆虫ゲノム編集法(DIPA-CRISPR法)を開発しました。DIPA-CRISPR法は、卵ではなく成虫に注射することによって従来法の問題点を解決することができます。研究グループは、この方法によるゲノム編集効率が従来法に匹敵するほど高いこと、さらに、この方法を用いることで、従来法では事実上不可能であった「難敵」であるゴキブリにおいても高効率なゲノム編集が可能であることを明らかにしました。

DIPA-CRISPR法は極めてシンプルです。注射は成虫に行えばよいため、高価な機材や技術的なトレーニングの必要がほとんどありません。注射するゲノム編集ツールは一般的な市販品をそのまま使えばよいため、特別な準備も必要ありません。世界のほとんどの研究室で簡単に実行可能であること、原理上、100万種を超える昆虫種のほとんどに適用可能であることから、この方法は、昆虫科学の発展を基礎・応用の両面から強力に牽引していくものと期待されます。

本研究成果は、2022年5月16日に、科学雑誌「Cell Reports Methods」にオンライン掲載されました。


DIPA-CRISPRのイメージ図。メス親(上)にCRISPR/Cas9を注射することで、ゲノム編集された子(右下の白眼個体)を得ることができる。

詳しい研究内容≫

研究者情報
研究者名:大門 高明

メディア掲載情報
朝日新聞(5月17日 25面)、京都新聞(5月17日 24面)、毎日新聞(5月17日 24面)および読売新聞(5月17日 31面)に掲載されました。

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