| 研究課題/領域番号 |
19K22299
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分39:生産環境農学およびその関連分野
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
尾之内 均 北海道大学, 農学研究院, 教授 (50322839)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | ゲノム編集 / 5'非翻訳訳領域 / 5'非翻訳領域 / 5´非翻訳領域 / 5′ 非翻訳領域 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年、ゲノム編集技術が作物の品種改良に活用されるようになってきている。しかし、遺伝子組換えにあたらない範囲でのゲノム編集技術の作物育種への利用はほとんど遺伝子破壊に限られており、転写や翻訳を抑制する配列が同定されている一部の遺伝子以外は、外来導入DNAを残さずに特定のタンパク質の発現量を増加させることは現状では困難である。そこで本研究では、より多くの作物遺伝子において遺伝子組換えに該当せずにタンパク質の発現量を増加させることを可能にするために、mRNAの翻訳効率に影響を与える5´非翻訳領域配列をゲノム編集を用いて改変することでタンパク質発現量を増加させる方法を開発する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、遺伝子組換えに該当しない範囲のゲノム編集を用いて植物の特定のタンパク質の発現量を変化させる方法の開発を行った。そのためのアプローチとして、標的遺伝子の5'非翻訳訳領域の開始コドン上流域をCRISPR/Cas9システムを用いて切断し、二本鎖DNA切断の自然修復に伴うランダムな変異をその周辺に生じさせた。その結果、5'非翻訳訳領域の開始コドン上流域に生じたランダムな変異によって、タンパク質発現量を様々なレベルに変化させられることを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
遺伝子組換え作物は有用な形質を持っていても、消費者から敬遠される傾向がある。本研究で開発した方法では、外来導入DNAを残さずに特定のタンパク質の発現量の調節が可能で、多くのタンパク質の発現調節に応用できると考えられる。そのため、遺伝子組換えに該当しない範囲のゲノム編集を用いて様々なタンパク質の発現量の改変による品種改良が可能となり、作物育種への大きな波及効果が期待できる。
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