2022 Fiscal Year Research-status Report
Development of artificial chromosomes for efficient production of omega 3 fatty acids in microalgae
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21K04784
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
前田 義昌 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (30711155)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 剛 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20345333)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 微細藻類 / オメガ３脂肪酸 / 人工染色体 / 自律複製配列 / 代謝改変 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、微細藻類の多数の遺伝子を一括導入し、大規模な代謝改変を可能とする人工染色体を開発する。人工染色体を用いて、養殖魚の成育に必須な飼料添加物であるオメガ3脂肪酸の生合成に関与する遺伝子を微細藻類に導入し、得られた改変微細藻類により効率的にオメガ3脂肪酸を生産するプロセスを開発することを目的とする。2022年度は、推定した微細藻類セントロメア配列の内の15種類の配列、もしくは酵母由来セントロメア／自律複製配列を含む接合伝達ベクターを、同種の微細藻類に導入した。その結果、特定の推定セントロメア配列で形質転換効率が向上することを確認した。また、導入ベクターに特異的な配列を標的とするプライマーを用いたPCRにより、微細藻類の推定セントロメアを含むベクターの方が、酵母由来セントロメア／自律複製配列を含むベクターよりも、微細藻類細胞内での安定的が高い傾向にあることを確認した。さらに、同ベクターが同属異種の微細藻類においても機能することを確認した。これらのことから、2021年度に推定した微細藻類セントロメア配列の機能を、より詳細に解明することができたと考える。また、接合伝達ベクターにオメガ3脂肪酸の生合成に関与する遺伝子を搭載し、微細藻類に導入したところ、野生株が生産することができないオメガ3脂肪酸の生合成を新たに確認した。これにより、本研究で開発しているベクターが、オメガ3脂肪酸の生合成経路拡大に利用可能であることを実証できた。
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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
推定したセントロメア配列の機能をより詳細に解明し、人工染色体に必要なDNA配列の要件に関する洞察を得ることができた。また、オメガ3脂肪酸の生合成代謝の拡大にも成功した。これらのことから、本研究はおおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、人工染色体に必要なDNA配列の特定作業を進める。また、オメガ3脂肪酸の生合成代謝の更なる拡大について検討する。
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| Causes of Carryover |
2021年度と同様に、2022年度も人工染色体ベクターの構築の一部を外注する予定であったが、予定よりも効率的にベクター構築が進んだため、外注する必要が無かった。また、現地参加予定であった学会が、オンライン開催になり、旅費が必要なくなった。そのため、次年度使用額が生じた。2023年度は最終年度であり、ベクターの構築や学会（対面形式）への参加が予定されているため、次年度使用額も含め、配分された予算を使用しきる計画である。
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