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2021 Fiscal Year Research-status Report

Establishment of technologies of next-generation genetics in marsupial

Research Project

Project/Area Number 21K06006
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

清成 寛  国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (40721048)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords有袋類 / オポッサム / 生殖工学 / 発生工学
Outline of Annual Research Achievements

有袋類であるハイイロジネズミオポッサム(以下、オポッサム)は、従来のモデル哺乳動物にはみられない形態形成機構や環境適応のメカニズムを有する。本研究計画では、遺伝子改変オポッサム作製の効率化を目指すと共に、F0世代による遺伝子機能解析を可能とする次世代型遺伝学的手法の基盤技術開発およびリソース化を目指した受精卵の凍結保存技術の確立を目的とする。
オポッサムは、マウスやラットのように発情を特定することは極めて困難であるとされている。我々は、雌の膣の日々の状態観察を行い、わずかに膣の状態が変化していくこと、同居中の雄からある時期に特有な刺激臭が放たれることを確認し、この事とメスの発情との相関関係について調べた。しかしながら、現在までに明確な相関関係を示すデータは得られていない。
一方で、仕切り板およびホルモン投与により発情をコントロールする事が可能となり、発情を誘起することで排卵を誘発させることにも成功している。
オポッサムは、プラグチェックやスメアチェックによる交尾確認ができないため、カメラによる撮影後、取得した画像の視認により交尾日時の特定を実施してきた。1度に複数のケージを対象とした場合、交尾確認に多大な時間を要するため、改善を要した。オポッサムの交尾時間は3-5分と比較的長く、かつ、縄張り意識が強いため交尾以外の時間は長時間雌雄が近接することはない。従ってトラッキングシステムを導入することにより、交尾の日時を簡単に特定することを試みており、良好な結果が得られている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

メスの膣状態観察や刺激臭による発情特定はできていないものの、別の手法による発情誘起や、発情と排卵との相関関係が見出されつつあり、おおむね順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

比較的安定して発情誘起による排卵コントロールが可能となったことから、今後は交尾のタイミング、すなわち、受精のタイミングをコントロールすることにより、効率的な遺伝子改変オポッサムの作製に必須であるマイクロインジェクションに最適なステージの受精卵獲得を進めていく。また、交尾確認のために導入を検討しているトラッキングシステムは、トラッキング精度、取得画像の解像度の問題、複数ケージへの対応について引き続き検討していく。

Causes of Carryover

今年度は予定していた学会への参加がオンラインに変更となったため、旅費等で若干の繰越しが生じた。金額的には少額であるため、次年度開催予定の学会参加費用および消耗品にて使用を計画している。

  • Research Products

    (5 results)

All 2021 Other

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Targeted gene disruption in a marsupial, Monodelphis domestica, by CRISPR/Cas9 genome editing2021

    • Author(s)
      Hiroshi Kiyonari, Mari Kaneko, Takaya Abe, Aki Shiraishi, Riko Yoshimi, Ken-Ichi Inoue, Yasuhide Furuta
    • Journal Title

      Current Biology

      Volume: 31 Pages: 3956-3963

    • DOI

      10.1016/j.cub.2021.06.056

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Transgenesis and their use in animal models for human reproduction2021

    • Author(s)
      Hiroshi Kiyonari
    • Organizer
      International IVF Initiative
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ゲノム編集による遺伝子改変有袋類の誕生2021

    • Author(s)
      清成 寛
    • Organizer
      関西実験動物研究会
    • Invited
  • [Presentation] ゲノム編集による遺伝子改変有袋類の作製2021

    • Author(s)
      清成 寛
    • Organizer
      分子生物学会
  • [Remarks] 有袋類の遺伝子改変に世界で初めて成功 -ゲノム編集による遺伝子改変オポッサムの作製-

    • URL

      https://www.riken.jp/press/2021/20210722_1/index.html

URL: 

Published: 2022-12-28  

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