Establishment of platform for new gene-modified models using golden hamsters

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H03151
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 42040:Laboratory animal science-related
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: Ogura Atsuo 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, 室長 (20194524)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ハムスター / ゲノム編集 / ノックアウト動物 / i-GONAD法

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study is to generate CRISPR/Cas9 KO and knock-in (KI) model hamsters for analyze the genes not yet understood in mice, as well as to develop reliable strain cryopreservation methods. In the improvement of hamster KO technology, the injection of a 1:1 mixture of anti-inhibin serum and eCG (equine chorionic gonadotrophin) combined with the i-GONAD method successfully increased the pregnancy rate and the number of births. In the development of cryopreservation technology for hamster embryos, 8- to 16-cell stage embryos at 3 days after natural mating were obtained by uterine perfusion, cryopreserved, and transferred to pregnant females. Finally we successfully produce litters derived from frozen and thawed embryos. We also succeeded in developing an artificial insemination method to be applied to the sperm freezing method and offspring production.

Free Research Field

実験動物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現在、遺伝子改変動物のほとんどは、マウスあるいはラットで作製されているが、これらの種は、特殊な進化をしていることから、一部のノックアウト動物が無表現型、あるいは予想外の表現型を示すこと知られている。そこで、マウス・ラットとは分類学的に離れた小型げっ歯類であるゴールデンハムスターを用いてノックアウト系統を作出したところ、精子先体酵素アクロシンや卵子PIWIL などの遺伝子のノックアウトで、マウス・ラットでは得られない表現型を得ることができた。これらは哺乳類一般に共通する遺伝子機能である可能性が高いことから、ハムスターノックアウト系の科学的意義を明らかにすることができたと言える。