| Project/Area Number |
23K23800
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| Project/Area Number (Other) |
22H02535 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 42040:Laboratory animal science-related
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
水野 聖哉 筑波大学, 医学医療系, 教授 (10633141)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
綾部 信哉 国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 専任研究員 (10633563)
久野 朗広 筑波大学, 医学医療系, 助教 (60830122)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
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| Keywords | ゲノム編集 / モデルマウス開発 / 必須遺伝子 / 遺伝子改変マウス |
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| Outline of Research at the Start |
生存や増殖という最も重要で基礎的な生命イベントの基本原理を理解するためには必須遺伝子の特定が欠かせない。
多細胞生物は、形態や役割が異なる非常に多くの細胞種同士が緊密に協調し、その生命体を構成・維持するが、各細胞種間で必須遺伝子がどの様に異なるのかは不明である。各細胞種におけるそれぞれの細胞必須遺伝子の特定は、多細胞生物の生命維持機構の基本原理の理解に直結する。しかし、解析の困難性から、in vivoでの網羅的な必須遺伝子探索はほとんど実施されていない。
そこで本研究では、少なくとも受精卵の生存に必須である遺伝子を各成体組織で網羅的に解析できる基盤ツールと基盤技術の構築を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
生存や増殖という最も重要で基礎的な生命イベントの基本原理を理解するためには必須遺伝子の特定が欠かせない。多細胞生物は、形態や役割が異なる非常に多くの細胞種同士が緊密に協調し、その生命体を構成・維持するが、各細胞種間で必須遺伝子がどの様に異なるのかは不明である。各細胞種におけるそれぞれの細 胞必須遺伝子の特定は、多細胞生物の生命維持機構の基本原理の理解に直結する。しかし、解析の困難性から、in vivoでの網羅的な必須遺伝子探索はほとんど実施されていない。そこで、「マウス成体の各組織での細胞必須遺伝子の特定を可能とする実験リソース及び解析系を確立」を目的とする研究を行った。
昨年度までに、構築した177種類のベクターを完成させた。このベクターには各必須遺伝子を標的したsgRNA発現ユニットと赤色蛍光タンパク遺伝子発現ユニットの両者が搭載されており、そのどちらもユビキタスに発現するデザインとなっている。これらのベクターを組織特異的にCas9もしくは改変型Cas9を発現するマウスの受精卵に順次導入した。コンセプト実証として、雄性生殖細胞を標的にした実験系において、その全身性欠損が胚性致死を招き、かつ雄性生殖細胞特異的な欠損が精子の枯渇を招く遺伝子を対象とした。その結果、想定通りの表現型が確認できた。また、生殖細胞細胞特異的なCas9の発現や、誘導されるゲノム編集変異を網羅的に検出できる遺伝型解析系の確立にも成功した。体細胞中に存在するsgRNAの配列の読み込み系の確立にも成功し、生殖細胞における機能未知遺伝子の機能探索も順調に進んでいる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
導入するベクターライブラリの構築やエフェクターマウスの開発に成功し、それらの遺伝型解析系の確立も完了している。
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| Strategy for Future Research Activity |
必要なリソースおよび実験手法が確立され、多くの遺伝子機能を網羅的に解析できる系が確立された。また、これらを遂行可能なチーム作りも順調であり、今後は多数の遺伝子機能評価をしていく。
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