CRISPRを利用した植物の遺伝子操作技術(A New CRISPR-Driven Technology for Gene Drive in Plants)

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2024-06-26 カリフォルニア工科大学(Caltech)

カリフォルニア工科大学(Caltech)の研究者たちが、新しい遺伝子駆動技術「ClvR」を開発しました。これは植物種に特化してカスタマイズ可能で、交配の際に意図しない遺伝子編集を防ぎます。この技術はCRISPR/Cas9を使用し、望ましい遺伝子を持たない配偶子を生存させないことで、望ましい遺伝子を次世代に確実に受け継がせます。また、特定の植物種にのみ作用するように設計でき、限られた世代で遺伝子を広める自己制限機能を持っています。この研究は、特定の遺伝子を植物集団に広めるための汎用性の高いツールとして、食糧安全保障や絶滅危惧種の保護に貢献する可能性があります。

<関連情報>

クリーブ&レスキュー配偶子キラーが植物における遺伝子ドライブの条件を作り出す Cleave and Rescue gamete killers create conditions for gene drive in plants

Georg Oberhofer,Michelle L. Johnson,Tobin Ivy,Igor Antoshechkin & Bruce A. Hay
Nature Plants  Published:17 June 2024
DOI:https://doi.org/10.1038/s41477-024-01701-3

CRISPRを利用した植物の遺伝子操作技術(A New CRISPR-Driven Technology for Gene Drive in Plants)

Abstract

Gene drive elements promote the spread of linked traits and can be used to change the composition or fate of wild populations. Cleave and Rescue (ClvR) drive elements sit at a fixed chromosomal position and include a DNA sequence-modifying enzyme such as Cas9/gRNAs that disrupts endogenous versions of an essential gene and a recoded version of the essential gene resistant to cleavage. ClvR spreads by creating conditions in which those lacking ClvR die because they lack functional versions of the essential gene. Here we demonstrate the essential features of the ClvR gene drive in the plant Arabidopsis thaliana through killing of gametes that fail to inherit a ClvR that targets the essential gene YKT61. Resistant alleles, which can slow or prevent drive, were not observed. Modelling shows plant ClvRs are robust to certain failure modes and can be used to rapidly drive population modification or suppression. Possible applications are discussed.

細胞遺伝子工学
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