新規遺伝子改変技術を利用したコオロギの再生芽形成メカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 16K21199
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 統合動物科学; 昆虫科学
• 研究機関: 徳島県立農林水産総合技術支援センター(試験研究部)
• 研究代表者: 渡辺 崇人 徳島県立農林水産総合技術支援センター(試験研究部), 徳島県立農林水産総合技術支援センター(資源環境研究課), 研究員 (30709481)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: ゲノム編集 / フタホシコオロギ / ノックイン / RNA-seq / エンハンサートラップ / 発生・分化

研究成果の概要

ゲノム編集技術を用いて、コオロギのHox遺伝子に最小化プロモーターの下流にeGFP遺伝子を配置したベクターをノックインした結果、予想される発現パターンで蛍光が観察され、エンハンサートラップ系統を作製することに成功した。ノックインの方向及び結合部位を正確に組み込む方法として、MMEJの経路を用いたノックイン技術の導入を試み、標的遺伝子の終止コドン上にeGFP遺伝子を正確に組み込み、その発現を観察することができた。また、PacBioRSIIを用いたRNA-seq解析を行った。抽出したmRNAを分画し、４cellずつシークエンス解析を行った結果、合計で７６万リード、２．２５Gbの配列が得られた。

研究成果

• [雑誌論文] Identification of a male-produced sex-aggregation pheromone for a highly invasive cerambycid beetle, Aromia bungii. (2017)
  • 著者名/発表者名: Xu, T, Yasui, Y., Teale, S.T., Fujiwara-Tsujii, N., Wickham, J.D., Fukaya, M., Hansen, L., Kiriyama, S., Hao, D., Nakano, A., Zhang, L., Watanabe, T., Tokoro, M., Millar, J.G.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 号: 1 ページ: 7330-7336
  • DOI: 10.1038/s41598-017-07520-1
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Rapid breeding of parthenocarpic tomato plants using CRISPR/Cas9. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ueta R, Abe C, Watanabe T, Sugano SS, Ishihara R, Ezura H, Osakabe Y, Osakabe K.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 号: 1 ページ: 507-507
  • DOI: 10.1038/s41598-017-00501-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Genome Editing in the Cricket, Gryllus bimaculatus (2017)
  • 著者名/発表者名: Watanabe Takahito、Noji Sumihare、Mito Taro
  • 雑誌名: Methods in Molecular Biology 巻: 1630 ページ: 219-233
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-7128-2_18
  • ISBN: 9781493971275, 9781493971282
• [雑誌論文] Optimization of CRISPR/Cas9 genome editing to modify abiotic stress responses in plants. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuriko Osakabe, Y Watanabe, SS Sugano, R Ueta, R Ishihara, K Shinozaki and Keishi Osakabe
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6 号: 1 ページ: 26685-26685
  • DOI: 10.1038/srep26685
  • NAID: 120006240041
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] TGF-β signaling in insects regulates metamorphosis via juvenile hormone biosynthesis (2016)
  • 著者名/発表者名: Ishimaru Y, Tomonari S, Matsuoka Y, Watanabe T, Miyawaki K, Bando T, Tomioka K, Ohuchi H, Noji S, Mito
  • 雑誌名: Proc Nati Acad Sci USA 巻: 113 号: 20 ページ: 5634-5639
  • DOI: 10.1073/pnas.1600612113
  • NAID: 120007168252
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 遺伝子ノックイン技術の応用によるレポーターコオロギ系統の作製 (2017)
  • 著者名/発表者名: 上村 菜月，友成 さゆり，渡邉 崇人，松岡 佑児，石丸 善康，野地 澄晴，三戸 太郎
  • 学会等名: 第88回日本動物学会
• [学会発表] Functional analysis of a Hox gene, abdominal-A, in the cricket Gryllus bimaculatus using a CRISPR/Cas9-mediated gene knock-in system. (2017)
  • 著者名/発表者名: Matsuda Mayuko, Matsuoka Yuji, Yoshiyasu Ishimaru, Sayuri Tomonari, Takahito Watanabe, Sumihare Noji and Taro Mito
  • 学会等名: Japanese Society of Developmental Biologists
  • 国際学会
• [学会発表] even-skipped is required for segmentation and elongation of embryos in the cricket Gryllus bimaculatusas revealed by CRISPR/Cas9-based gene knock-out. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakamura Yu-Ki, Kawamoto Kohei, Sayuri Tomonari, Matsuda Mayuko, Takahito Watanabe, Yoshiyasu Ishimaru, Uemura Natsuki, Sumihare Noji and Taro Mito
  • 学会等名: Japanese Society of Developmental Biologists
  • 国際学会
• [図書] TALENs, Methods in Molecular Biology (2016)
  • 著者名/発表者名: Watanabe T., Noji S., Mito T.
  • 総ページ数: 274
  • 出版者: Springer Link
• [産業財産権] 遺伝子改変不完全変態昆虫の作製方法 (2017)
  • 発明者名: 国立大学法人徳島大学
  • 権利者名: 国立大学法人徳島大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2017-196367
  • 出願年月日: 2017