昆虫卵移行ペプチドを用いた革新的ゲノム編集技術の開発
利用昆虫卵转移肽开发创新基因组编辑技术
基本信息
- 批准号:22KJ1674
- 负责人:
- 金额:$ 1.41万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
- 财政年份:2023
- 资助国家:日本
- 起止时间:2023-03-08 至 2024-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
本研究は、メス成虫への注射によってゲノム編集を可能にする、革新的な遺伝学的ツールの開発を目指すものである。2022年度は、市販のCas9タンパク質をメス成虫に注射することで、次世代でのゲノム編集を可能にする方法”direct-parental CRISPR" (DIPA-CRISPR法)の開発に尽力した。本法により、ユニークな産卵様式(卵鞘)のために、これまで遺伝子改変が不可能であったゴキブリにおいて、初めてのゲノム編集個体の作出に成功した。変異導入効率も約20%と非常に高く、十分に実用レベルであると言える。また、系統的に離れた甲虫においても、本法を適用させ、条件の最適化を行った結果、約50%の変異導入効率を達成することができた。これは、従来法(卵へのマイクロインジェクション法)に匹敵するレベルである。さらに、甲虫においては、ドナーDNAとして一本鎖DNAを混ぜて注射することで、低効率ではあるが、ノックイン個体の作出にも成功した。以上の結果をまとめて投稿論文として公表した。その後、本法のさらなる汎用性を検証するために、甲虫・ゴキブリとは異なる卵巣形態を示す蚊においても、本法を適用させた結果、ゲノム編集個体の作出に成功した。これらの結果は、DIPA-CRISPR法があらゆる昆虫に利用可能な、強力な遺伝学的ツールとなる可能性を強く示唆する。本法は原理上、昆虫だけでなく、他の節足動物(甲殻類・鋏角類・多足類など)にも適用できる可能性が高い。本法が、幅広い生物に利用され、あらゆる基礎研究・応用研究を強力に推進していくことを期待している。
这项研究旨在开发一种创新的遗传工具,通过注射到成年雌性蠕虫中来实现基因组编辑。 2022年,我们努力开发“直系亲本CRISPR”(DIPA-CRISPR法),这种方法通过将市售的Cas9蛋白注入雌性成虫体内,实现下一代基因组编辑。利用这种方法,我们成功地创造了第一只基因组编辑的蟑螂,由于其独特的产卵方式(卵鞘),这种蟑螂以前是不可能进行基因改造的。突变导入效率也非常高,约为20%,可以说已经达到了足够实用的水平。此外,通过将该方法应用于系统发育较远的甲虫并优化条件,我们能够实现约 50% 的突变引入效率。这是与传统方法(卵子显微注射法)相当的水平。此外,在甲虫中,通过注射单链DNA混合物作为供体DNA,他们成功地创造了基因敲入个体,尽管效率较低。将上述结果进行总结并作为提交论文发表。随后,为了进一步验证该方法的通用性,我们将该方法应用于表现出与甲虫和蟑螂不同卵巢形态的蚊子,结果,我们成功创建了基因组编辑个体。这些结果强烈表明 DIPA-CRISPR 有潜力成为可用于所有昆虫的强大遗传工具。原则上,这种方法可能不仅适用于昆虫,也适用于其他节肢动物(甲壳类、螯类、多足类等)。我们希望该方法能够在更广泛的生物体中得到应用,并有力地推动各类基础和应用研究。
项目成果
期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
DIPA-CRISPR is a simple and accessible method for insect gene editing
DIPA-CRISPR 是一种简单易行的昆虫基因编辑方法
- DOI:10.1016/j.crmeth.2022.100215
- 发表时间:2022-05-23
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Shirai Yu;Piulachs Maria;Belles Xavier;Daimon Takaaki
- 通讯作者:Daimon Takaaki
Parental CRISPR: a versatile tool for insect genome engineering
亲本 CRISPR:昆虫基因组工程的多功能工具
- DOI:
- 发表时间:2023
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Yu Shirai; Momoyo Takahashi; Manabu Ote; Hirotaka Kanuka; Takaaki Daimon
- 通讯作者:Takaaki Daimon
DIPA-CRISPR is a simple and accessible method for insect gene editing
DIPA-CRISPR 是一种简单易行的昆虫基因编辑方法
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Yu Shirai; Maria
- 通讯作者:Maria
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白井 雄其他文献
Direct parental CRISPRによる昆虫ゲノム編集の高度化
使用 CRISPR 直接亲本推进昆虫基因组编辑
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