藤井節郎記念医科学センター 助教 竹本龍也
「遗伝子组换えマウスを简単に作る方法の确立」
-
- 徳岛大学 藤井節郎記念医科学センター 初期発生研究分野 竹本龍也
- 千葉大学 医学研究院 発生再生医学 橋本昌和(現 大阪大学 生命機能研究科)
研究の背景
医学や生物学の研究分野において、遗伝子改変マウスは重要な役割を担っています。以前は、高度な技术と、费用、期间を必要としていた遗伝子改変マウスの作製も、ゲノム编集技术が开発されたことで容易になり、作製にかかる时间も大幅に削减されました。
ゲノム编集技术は、人工制限酵素(颁搁滨厂笔搁/颁补蝉9など)を细胞内で働かせ、目的の遗伝子(ゲノム)を切断することでその机能を破壊する方法です。遗伝子改変マウスの作製を行う场合、人工制限酵素を受精卵に导入する必要があります。これまでの研究の多くは、受精卵に微细なガラス管を直接差し込み、人工制限酵素をコードする搁狈础遗伝子を顕微注入するマイクロインジェクション法によって行われてきました。しかしながら、マイクロインジェクション法は、高度な技术を必要とするため、遗伝子改変マウスを作製できる研究机関は限られています。また、たとえ熟练した技术を有していても、準备や操作に多くの时间を必要としています。したがって、ハイスループットに遗伝子改変マウスを作製することは困难でした。
研究の内容と成果
今回の研究では、电気パルスにより核酸を细胞へ导入する方法(エレクトロポレーション法)を用いることで、受精卵に搁狈础を効率的に导入する条件を见いだしました。エレクトロポレーションは、一度に40～50个のマウス受精卵に搁狈础を导入することができ、1个ずつ遗伝子导入を行うマイクロインジェクション法と比べ非常に简便です(図1)。
この方法を用いてゲノム編集技術の1つであるCRISPR/Cas9システム(Cas9 mRNAとgRNA)を受精卵へと導入することで、高効率?高生存率に遺伝子改変マウスを作製することができました(図2)。また、遺伝子を破壊するだけではなく、目的配列の導入や置換を行うこともできました。
本研究で确立した手法は、最も简単に遗伝子改変マウスを作る方法です。
本研究で确立した技术は、熟练した技术を必要としないため、これまで遗伝子组换えマウスの作製が困难であった研究机関でも行うことができます。遗伝子组换えマウスは生物学?医学分野において非常に重要な役割を担っています。例えば、ヒトの遗伝子疾患とおなじ遗伝子変异を持つマウスを作製することで、その疾患に対する医学的?薬学的な研究を行うことができます。本技术によって、遗伝子组换えマウスを使った生物学?医学研究がより加速することが期待されます。
-
- Hashimoto T. and Takemoto T. Electroporation enables the efficient mRNA delivery into the mouse zygotes and facilitates CRISPR/Cas9-based genome editing.
- Scientific Reports 5, 11315; doi: 10.1038/srep11315 (2015).
