| 研究課題/領域番号 |
21K19227
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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43:分子レベルから細胞レベルの生物学およびその関連分野
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
岡村 好子 広島大学, 統合生命科学研究科(先), 教授 (80405513)
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| 研究分担者 |
高橋 宏和 広島大学, 統合生命科学研究科(先), 研究員 (10612517)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 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)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | 合成生物学 / 遺伝子合成 / コドン書き換え / 長鎖DNA合成 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、現在の長鎖DNA合成法の問題点を解決するために、de novo DNA合成法 Circular Assembling into Ordered Sequence (CAIOS)法を提案し、その機動性を評価することを目的とする。
従来のPCRを基盤とする合成法は、わずか数百bpでも増幅できない配列や、長鎖に挿入されるエラー頻度、エラーの修正にかかる時間などの問題を抱えている。
CAIOS法はリガーゼを基盤とするオリゴヌクレオチド伸長法であり、従来の問題点を解決すると期待される。そこで、どこまで鎖長を伸ばせるか、配列変更にかかる時間は短縮できるか、など、DNA合成の機動性向上に挑戦する。
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| 研究成果の概要 |
DNA合成にかかる時間短縮にむけて、本研究では、リガーゼを基盤とする DNA合成法 (CAIOS法)を提案し、その機動性を評価することを目的とした。
1st CAIOSで得た300-merのコアオリゴ4本を、2nd CAIOSで1.2-kbpの二本鎖DNAの合成に成功した。所要時間は3日だった。PCR増幅困難配列を見いだし、その部分書き換えは1日で達成し、迅速・簡便であることも証明した。以上の結果から、CAIOS法は、任意の配列を迅速に合成する機動性に優れ、数キロbpの遺伝子合成は2ndCAIOSまでで十分対応できることが示された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の結果、CAIOS法は、任意の配列を迅速に合成する機動性に優れ、数キロbpの遺伝子合成は2ndCAIOSまでで十分対応できることが示された。また、「書き換え」も1日で終了するため、遺伝子受託合成の標準的な納品までの時間が3週間から2ヶ月であるとすると、3日から5日で合成できたため、少なくとも4分の1程度の短縮を可能とする。また、PCR合成困難配列は本手法で補完できることも示された。本方法は、高精度でありながら書き換えも簡便で、かつ安定した収量も得られることから、DBTLのボトルネックを解消するのみならず、今後ゲノムライティングのための基盤技術に寄与できると考えられる。
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