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2014 Fiscal Year Annual Research Report

ゲノム領域置換マウスを利用した非モデル哺乳動物のゲノム機能解析法の確立

Research Project

Project/Area Number 26712025
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

藤井 渉  東京大学, 農学生命科学研究科, 助教 (40708161)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2018-03-31
Keywords発生工学 / ゲノム改変動物 / 構築遺伝学
Outline of Annual Research Achievements

家畜や野生動物などの非モデル動物はマウスには無い特徴的な形態や生理機能を持ち、これを司るゲノム情報が明らかになれば家畜改良に有用な情報となる上、それぞれの動物の特徴をゲノム配列という具体的な情報で議論出来るようになる。本研究はこうした動物種のゲノム領域をマウスに置換し、マウス個体内で機能解析を行うことでこれらのゲノム配列機能が理解できるか検討することを目的としている。
本年度は、マウスの特定のゲノム領域において効率的に組換えが起こるための条件検討を行った。
はじめに、マウス受精卵でのCRISPR/Casシステムの実施において、野生型のCas9ヌクレアーゼと変異型のCas9 D10Aニッカーゼとで外来配列のノックイン効率を比較した結果、Cas9 D10Aニッカーゼによって野生型と同等にノックインが行えることが明らかとなった。さらに、ノックインに利用する組換えDNAについて様々な形状の検討を行い、DNA形状がノックイン効率や導入した受精卵の発生率に影響することが示唆された。
一方、DNA修復系に関与する遺伝子群について、阻害剤や遺伝子導入による発現操作を行ったが、これまでのところ組換え効率に影響を与えうる条件を見出すには至っていない。
また、領域置換マウス作製のためのfloxedマウスと組換えコンストラクトを作製した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

当初の計画通り、本年度は、野生型Cas9および変異型Cas9によるノックイン効率の比較や、組換え配列の形状が組換え効率に及ぼす影響について評価し、組換え効率の向上に向けた情報の収集および実験系の確立ができた。加えて、組換え関連遺伝子の調節による組換え効率への影響について、本年度に計画していた部分の解析は終えたものの、未だ有効な条件は見出せていない。以上より、計画通り進展したが、計画以上の結果を得るには至っていない。
一方、次年度の計画であった領域置換マウス作製のためのfloxedマウスの作製と組換えコンストラクトの作製も終え、次年度計画へのスムーズな進行が期待できる状況である。

Strategy for Future Research Activity

当初の計画通り進行する。
はじめに、本年度に引き続き、受精卵における組換え効率に影響する因子として、DNA修復関連遺伝子に加え、アポトーシス関連遺伝子についても評価を行う。また、本年度に発見した発生効率を阻害しない組換えDNA形状について、長鎖のDNAにも適応可能であるか検討する。
また、本年度に作製した領域置換マウス作製のためのfloxedマウスを利用し、亜種マウス型領域置換マウスの作製とその特性解析を行い、領域置換マウスが亜種マウスの遺伝子機能の解析に利用可能かを検証する。

Causes of Carryover

本年度に購入を予定していたマイクロマニピュレーターシステムについて、現在使用中のものを修理・調整し継続使用したことで本年度は購入しなかったために予算を一部繰り越した。

Expenditure Plan for Carryover Budget

繰り越した研究費については、本年度に購入を延期したマイクロマニピュレーター購入または調整費に当てる予定である。また、当初の予定よりも組換え効率評価に使用するマウスの購入費が嵩みそうであるため、物品費としてそちらに当てる予定である。

  • Research Products

    (17 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 8 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] マウス個体でのゲノム編集(1)――マウス個体でのゲノム編集(1)―効率よく正確なゲノム改変を施すには.2015

    • Author(s)
      藤井渉.
    • Journal Title

      医学のあゆみ

      Volume: 252(2) Pages: 159-163

  • [Journal Article] JOne-step generation of phenotype-expressing triple-knockout mice with heritable mutated alleles by the CRISPR/Cas9 system.2014

    • Author(s)
      Fujii W, Onuma A, Sugiura K, Naito K.
    • Journal Title

      J Reprod Dev

      Volume: 60(4) Pages: 324-327

    • DOI

      10.1262/jrd.2013-139

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Generation of muscular dystrophy model rats with a CRISPR/Cas system.2014

    • Author(s)
      Nakamura K, Fujii W, Tsuboi M, Tanihata J, Teramoto N, Takeuchi S, Naito K, Yamanouchi K, Nishihara M.
    • Journal Title

      Sci Rep.

      Volume: 4 Pages: 5635

    • DOI

      10.1038/srep05635

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] CRISPR/Cas RNA注入によるゲノム改変マウスの作製2014

    • Author(s)
      藤井渉
    • Journal Title

      JSI Newsletter

      Volume: 22(2) Pages: 29

    • Open Access
  • [Journal Article] ノックアウトマウスの基礎と応用.2014

    • Author(s)
      角田茂、藤井渉.
    • Journal Title

      小児外科

      Volume: 46(6): Pages: 567-570

  • [Journal Article] 遺伝子改変動物の最新事情.2014

    • Author(s)
      角田茂、藤井渉.
    • Journal Title

      LABIO21

      Volume: 57 Pages: 16-19

  • [Journal Article] ゲノム編集へのいざない-培養細胞・マウス個体でのゲノム編集入門.2014

    • Author(s)
      藤井渉.
    • Journal Title

      JSICR Newsletter

      Volume: 38 Pages: 36-42

  • [Presentation] ドナーDNA の状態がCRISPR/Casを用いたマウス前核期卵へのノックインに及ぼす影響2015

    • Author(s)
      永島圭介、藤井渉、杉浦幸二、内藤邦彦
    • Organizer
      日本畜産学会
    • Place of Presentation
      宇都宮大学
    • Year and Date
      2015-03-28
  • [Presentation] 人工ヌクレアーゼによるゲノム改変動物の作製2014

    • Author(s)
      藤井渉
    • Organizer
      細胞センサーの分子機構・相互関連・ネットワーク研究会
    • Place of Presentation
      生理学研究所
    • Year and Date
      2014-12-04
    • Invited
  • [Presentation] CRISPR/Casシステムを利用したゲノム編集2014

    • Author(s)
      藤井渉
    • Organizer
      「細胞を創る」研究会 7.0
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2014-11-14
    • Invited
  • [Presentation] 人工ヌクレアーゼによるゲノム改変動物の作製2014

    • Author(s)
      藤井渉
    • Organizer
      特別セミナー
    • Place of Presentation
      東京大学農学部
    • Year and Date
      2014-07-18
    • Invited
  • [Presentation] 人工ヌクレアーゼによるゲノム改変動物の作製2014

    • Author(s)
      藤井渉
    • Organizer
      特別セミナー
    • Place of Presentation
      農業生物資源研究所
    • Year and Date
      2014-07-15
    • Invited
  • [Presentation] 人工ヌクレアーゼによるゲノム改変動物の作製2014

    • Author(s)
      藤井渉
    • Organizer
      特別セミナー
    • Place of Presentation
      東北大学農学部
    • Year and Date
      2014-06-03
    • Invited
  • [Presentation] Generation of genome-modified animals usign CRISPR/Cas system2014

    • Author(s)
      藤井渉
    • Organizer
      特別セミナー
    • Place of Presentation
      Tzu Chi University, Taiwan
    • Year and Date
      2014-05-28
    • Invited
  • [Presentation] Generation of genome-modified animals usign CRISPR/Cas system2014

    • Author(s)
      藤井渉
    • Organizer
      特別セミナー
    • Place of Presentation
      Institute of Molecular Biology, Academia Sinica, Taiwan
    • Year and Date
      2014-05-27
    • Invited
  • [Presentation] How to Generate the genome-modified animals usign CRISPR/Cas system2014

    • Author(s)
      藤井渉
    • Organizer
      特別セミナー
    • Place of Presentation
      Institute of Molecular Biology, Academia Sinica, Taiwan
    • Year and Date
      2014-05-27
    • Invited
  • [Remarks] 東京大学大学院農学生命科学研究科応用遺伝学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.vm.a.u-tokyo.ac.jp/iden/ouyouiden/publication.htm

URL: 

Published: 2016-06-01  

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