Establishment of a technology platform for genetic modification of fertilized eggs that enables analysis from the F0 generation
| Project Area | A new foundation for primate developmental biology |
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| Project/Area Number |
20H05763
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (III)
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| Research Institution | Shiga University of Medical Science |
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Principal Investigator |
Tsukiyama Tomoyuki 滋賀医科大学, 動物生命科学研究センター, 特任准教授 (60612132)
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| Project Period (FY) |
2020-10-02 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥38,220,000 (Direct Cost: ¥29,400,000、Indirect Cost: ¥8,820,000)
Fiscal Year 2022: ¥11,310,000 (Direct Cost: ¥8,700,000、Indirect Cost: ¥2,610,000)
Fiscal Year 2021: ¥12,350,000 (Direct Cost: ¥9,500,000、Indirect Cost: ¥2,850,000)
Fiscal Year 2020: ¥14,560,000 (Direct Cost: ¥11,200,000、Indirect Cost: ¥3,360,000)
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| Keywords | 遺伝子改変 / カニクイザル |
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| Outline of Research at the Start |
霊長類発生の理解やその制御・再構築を進めるためには、高度な発生工学技術・遺伝子改変技術の開発が必要不可欠である。
本研究では、従来法のモザイク性や低効率といった欠点を克服し、次世代型の霊長類遺伝子改変技術の基盤を構築することで領域で構築する試験管内胚発生モデルにおける機能実験を可能にすることを目的とする。
本研究班ならびに渡部班の霊長類遺伝子改変技術を、中村班、高島班で構築する試験管内霊長類胚発生モデルと組み合わせて得られる成果は、今後、他の発生生物学研究者が霊長類研究に参画する際の重要な技術基盤となることが期待され、各種細胞系譜分化の機構解明に大きく貢献できると考えられる。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we improved the transposon vector method to achieve the goal of eliminating mosaicism in transgenic animals. We applied our originally developed piggyBac(PB) transposon-based transgenic animal generation method to cynomolgus monkeys, and succeeded in generating transgenic monkeys that express multiple fluorescent proteins throughout the body. Detailed phenotypic analysis of the monkeys revealed the expression status of the transgene in each tissue, and the position of the transgene insertion into the genome. Furthermore, using a modified PBase vector with controllable expression timing, we found the conditions under which non-mosaic animals can be produced at a high rate.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
実験動物の遺伝子改変技術は、遺伝子機能の解明、有用動物の作出、ヒト疾患の病態解明など、生物学、医学の発展に多大な貢献をしてきた一方、小動物モデルでヒトの現象を再現するには限界もある。ヒトにおける遺伝子改変は倫理的問題について議論が尽くされておらず、ヒト胚を用いることは難しい。そこで、非ヒト霊長類胚を用いた遺伝子改変技術の確立は今後より重要度が増すと考えられる。
なお、本研究で開発したトランスポゾン転移酵素の活性制御技術は、カニクイザルへの応用のみならず、ブタやウシなどの他の大動物モデルへの応用も期待でき、生殖サイクルの長い動物種でも効率的にF0解析を行うための基盤技術となることが期待される。
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Report
(4 results)
Research Products
(11 results)
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[Journal Article] Essential Roles of Exocyst Complex Component 3-like 2 on Cardiovascular Development in Mice2022
Author(s)
Watanabe C., Shibuya H., Ichiyama Y., Okamura E., Tsukiyama-Fujii S., Tsukiyama T., Matsushita J., Azami T., Kubota Y., Ohji M., Sugiyama F., Takahashi S., Mizuno S., Tamura M., Mizutani K. & Ema M.
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Journal Title
Life
Volume: 12
Issue: 11
Pages: 1730-1730
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Conformational change of RNA-helicase DHX30 by ALS/FTD-linked FUS induces mitochondrial dysfunction and cytosolic aggregates2022
Author(s)
Hikiami R, Morimura T, Ayaki T, Tsukiyama T, Morimura N, Kusui M, Wada H, Minamiyama S, Shodai A, Asada-Utsugi M, Muramatsu SI, Ueki T, Takahashi R, Urushitani M.
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Journal Title
Scxeintific Reports
Volume: 12
Issue: 1
Pages: 16030-16046
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Generation of transgenic cynomolgus monkeys overexpressing the gene for amyloid-β precursor protein2020
Author(s)
Seita Y, Morimura T, Watanabe N, Iwatani C, Tsuchiya H, Nakamura S, Suzuki T, Yanagisawa D, Tsukiyama T, Nakaya M, Okamura E, Muto M, Ema M, Nishimura M, Tooyama I.
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Journal Title
Journal of Alzheimer's Disease
Volume: -
Issue: 1
Pages: 45-60
DOI
NAID
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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