Generation of gene knockout microminipigs based on the modification process to somatic cell nuclear transfer embryos

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K06472
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 42040:Laboratory animal science-related
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: Miyoshi Kazuchika 鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 教授 (70363611)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 正宏 鹿児島大学, 総合科学域総合研究学系, 教授 (30287099) ; 川口 博明 鹿児島大学, 医歯学域医学系, 准教授 (60325777) ; 井尻 萌 鹿児島大学, 農水産獣医学域獣医学系, 助教 (20836233)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 体細胞核移植 / エレクトロポレーション / マイクロミニピッグ / 凍結保存 / 生殖細胞

Outline of Final Research Achievements

We have shown that introducing CRISPR/Cas9-based genome editing components into microminipig somatic cell nuclear transfer embryos using electroporation can efficiently produce blastocysts in which both alleles of the target gene have been disrupted. It was also shown that transgenic blastocysts can be produced by injecting transposase mRNA and transposon DNA into the cytoplasm of porcine parthenogenetically activated oocytes. Furthermore, we succeeded in establishing a technique for cryopreservation of porcine germ cells using a novel cryoprotectant. These results will contribute to the production of genetically modified microminipigs.

Free Research Field

発生工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ブタは、解剖学的・生理学的にヒトとの類似点が多いので、目的に応じて遺伝子を改変すればヒト疾患モデル動物として有用である。しかし、食用ブタやミニブタの飼育管理には広いスペースや多大な労力・コストが必要となるので、利用できる施設は限られてしまう。一方、マイクロミニピッグであれば、成体重が10kg以下なので多くの施設で利用できる。本研究の成果は、標的遺伝子を破壊あるいは外来遺伝子を導入したマイクロミニピッグの作出につながる。その結果、多くの施設で利用可能なヒト疾患モデル動物を生産できるようになり、それを用いて医薬品の開発や病気治療法の確立が進むので、我が国の医学の発展に大きく寄与すると考えられる。