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Developing a versatile technique to create transgenic rodents and medium sized animals

Research Project

Project/Area Number 21H02388
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 42040:Laboratory animal science-related
Research InstitutionShiga University of Medical Science

Principal Investigator

Ema Masatsugu  滋賀医科大学, 動物生命科学研究センター, 教授 (60359578)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 本多 新  自治医科大学, 医学部, 教授 (10373367)
水野 聖哉  筑波大学, 医学医療系, 教授 (10633141)
ウォルツェン クヌート  京都大学, iPS細胞研究所, 准教授 (50589489)
守田 昂太郎  京都大学, 医学研究科, 特定助教 (80826545)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
Keywordsトランスポゾンベクター / トランスジェニック / トランスポザーゼ / トランスポゾン
Outline of Research at the Start

(I)薬剤により活性を制御可能なトランスポザーゼを新たに構築することで、短期間にゲノムへの組込みを完結させる技術を試験管内アッセイ系で開発すること、(II)この新規トランスポザーゼを用いることで、初期胚に限局してTg DNAをゲノムに組み込ませるよう制御し、モザイク性がない高品質なTg動物を100%の効率で作製する技術をマウスで開発することを目的とする。(III)マウスで最適条件を確立した後は、ラット、中型動物であるブタやカニクイザルでもTg作製系を確立するところまで本研究で達成する。

Outline of Final Research Achievements

The pronucleus injection is widely used for generation of transgenic animals, but the efficiency is very low (2-30%). We attempted to establish a novel technology to generate transgenic animals with piggyBac transposase and transposon, and found that the efficiency is quite high (nearly 100%), but there is substantial genetic mosaicism. We also investigated the location of integration of transgenes and found that the transposons are integrated into intergenic and gene body regions.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

モザイク性の低い高品質なトランスジェニック動物の作出方法が開発されれば、研究の効率化が促進されることや、トランスジェニックが挿入されていないいわゆる“ハズレ個体”の安楽死の回避などに繋がるものと期待される。さらにブタやサルなどの中型動物では、トランスジーンを期待通りに発現しないモザイク個体が問題となっているが、本研究の技術開発により、動物実験の基準理念である「3Rの原則」に則った個体作出に繋がることが期待される。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (1 results) (of which Open Access: 1 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Highly efficient transgenic mouse production using piggyBac and its application to rapid phenotyping at the founder generation2023

    • Author(s)
      Okamura E, Mizuno S, Matsumoto S, Murata K, Tanimoto Y, Huong DT, Suzuki H., Kang W, Ema T, Morimoto K, Kato K, Matsumoto T, Masuyama N, Kijima Y, Morimura T, Sugiyama F, Takahashi S, Mizutani E, Woltjen K, Yachie N, Ema M
    • Journal Title

      bioRxiv

      Volume: 10 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1101/2023.12.10.570953

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Presentation] Modeling Autosomal Dominant Polycystic Kidney Disease with Genome-Edited Cynomolgus Monkeys2023

    • Author(s)
      Masatsugu Ema
    • Organizer
      ゲノム編集学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] PKD1ノックアウトカニクイザルの作製・解析と今後の展開2022

    • Author(s)
      依馬 正次
    • Organizer
      日本毒性学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 遺伝子改変カニクイザルを用いた ヒト疾患モデリング2021

    • Author(s)
      依馬 正次
    • Organizer
      再生医療学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Book] マカクにおける遺伝子改変技術と疾患モデルの作製2023

    • Author(s)
      松本翔馬、依馬正次
    • Total Pages
      2
    • Publisher
      生体の科学
    • Related Report
      2023 Annual Research Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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