2019 Fiscal Year Annual Research Report
Efficient chimeric mouse production technology using germ cell-deficient embryos
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17K15359
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
長友 啓明 山梨大学, 大学院総合研究部, 講師 (30746813)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 発生工学 / ゲノム編集 / マウス胚 / 生殖細胞 / 顕微操作 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
次世代に目的の遺伝子を残す技術は有用であり、医療、家畜生産や、希少動物や絶滅危惧種の増殖維持の側面からも重要である。目的の子孫を増産させる方法の一つとして、キメラ技術がある。キメラ技術は複数の手法が確立されており、受精卵キメラや四倍体胚を用いた、胚盤胞補完法が代表的であり、目的の細胞の遺伝情報を受け継ぐことが可能であるが、生殖細胞まで寄与する割合はあまり高くないことや、産仔率が低いといった問題がある。そこで、本研究では発生工学技術を用い直接受精卵で生殖細胞欠損胚を作出することで、通常胚キメラと比較し、目的細胞の生殖細胞への寄与率改善を目指す。
本研究を通じて生殖細胞を欠損させるために始原生殖細胞形成初期から発現するPrdm14をターゲットとして決定した。guide RNAを複数設計し受精卵前核へ注 入後、移植し産仔を解析すると、ホモで欠損している個体を確認でき、精巣を16週齢で摘出すると、同齢の野生型と比較し明らかにサイズが小さくなり、また精 巣内および精巣上体尾部中に精子は無く、生殖細胞が完全に欠損していることが確認できた。また、Prdm14遺伝子のヘテロ欠損個体において、野生型と比較して 顕著に精巣のサイズが小さくなっており、ヘテロ欠損であっても、キメラにおける目的細胞の寄与効率が上昇することが期待される結果であった。次いで生殖細胞を欠損させるためにターゲットとして決定した、始原生殖細胞形成初期から発現するPrdm14について4種のguide RNAを設計し、ノックアウト効率を調査した。その結果4種同時に注入することで、ホモおよびヘテロノックアウト個体を約30-60%の効率で作製可能であることがわかり、直接受精卵で生殖細胞欠損胚が効率的に作製できることが示唆された。
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