Development of new genome editing method applicable to broad-range of bacteria

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 15K07402
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Applied biochemistry
• Research Institution: Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology (2017-2019); Osaka Municipal Technical Research Institute (2015-2016)
• Principal Investigator: Daisuke Koma 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 主任研究員 (80443547)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 重光 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 研究員 (20509822) ; 森芳 邦彦 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 主任研究員 (30416367)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: ゲノム編集 / 相同組換え / プラスミドフリー / 大腸菌

Outline of Final Research Achievements

The development of universal genome editing technology requires non-specific vectors rather than plasmids. To achieve such technology, we tried to express high level of genome editing genes transiently without plasmids.
Cas9 and Red recombinase were used as genome editing enzymes. Cyclic DNAs consisting of T7-controlled each genome editing gene and constitutive promoter-controlled T7 RNA polymerase gene were used for modification of E. coli chromosome. As a result, chromosome editing was achieved by red-rocombinase without plasmid.

Free Research Field

合成生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

「汎用性のあるゲノム編集技術」は、遺伝子をよりネイティブに近い環境下で発現させることを可能にするため、タンパク質の「大量調製」や「構造解析」に多大に貢献すると考える。また、さまざまなバクテリアでの「遺伝子機能解析」や「菌株育種」を簡便化するなど、多様な分野での基盤技術となる。ゲノム編集遺伝子や発現増幅遺伝子に好熱性ファージ由来のものを用いれば、あらゆる好熱菌を宿主にすることも可能となり、産業上有用なさまざまな耐熱性酵素の大量生産を行うことも容易になる。