コンディショナルノックアウト技術を用いた不完全変態昆虫の翅形成メカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 26870415
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 昆虫科学; 発生生物学
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 渡辺 崇人 徳島大学, 農工商連携センター, 特任助教 (30709481)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: ゲノム編集 / ノックイン / ノックアウト / コンディショナルノックアウト / CRISPR/Cas9 system / コオロギ

研究成果の概要

非相同末端結合によるノックインを試みた結果、フタホシコオロギにおいて初めてノックインに成功し、マーカー遺伝子をゲノムに組み込むことができた。現在コンディショナルノックアウト実現のためにpiggyBacのコンポーネントが組み込まれたノックインベクターを作製し、コオロギゲノムへ導入している。また、次世代シークエンサーのPacBio RSIIを用いてゲノム解析を進めており，これまでに約５Gbのシークエンスデータが得られ，Gap closing解析を行っている。

研究成果

• [雑誌論文] GeneKnockout by Targeted Mutagenesis in a Hemimetabolous Insect, the Two-Spotted Cricket Gryllus bimaculatus, using TALENs. (2016)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, T., Noji, S., Mito, T.
  • 雑誌名: Methods in Molecular Biology 巻: 1338 ページ: 143-155
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-2932-0_12
  • ISBN: 9781493929313, 9781493929320
  • 査読あり
• [雑誌論文] Knockout crickets for the study of learning and memory: Dopamine receptor Dop1 
mediates aversive but not appetitive reinforcement in crickets (2015)
  • 著者名/発表者名: Awata H, Watanabe T, Hamanaka Y, Mito T, Noji S, Mizunami M.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 5 号: 1 ページ: 15885-15885
  • DOI: 10.1038/srep15885
  • NAID: 120006875677
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Short germ insects utilize both the ancestral and derived mode of Polycomb group-mediated epigenetic silencing of Hox genes. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuji Matsuoka, Tetsuya Bando, Takahito Watanabe, Yoshiyasu Ishimaru, Sumihare Noji, Aleksandar Popadic, Taro Mito
  • 雑誌名: Biology Open 巻: 4 号: 6 ページ: 702-709
  • DOI: 10.1242/bio.201411064
  • NAID: 120006859991
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Gene knockout by targeted mutagenesis in a hemimetabolous insect, the two-spotted cricket Gryllus bimaculatus, using TALENs (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Watanabe, S. Noji and T. Mito
  • 雑誌名: Methods 巻: 69 号: 1 ページ: 17-21
  • DOI: 10.1016/j.ymeth.2014.05.006
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Highly efficient targeted mutagenesis in one-cell mouse embryos mediated by the TALEN and CRISPR/Cas systems (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Yasue, S. N. Mitsui, T. Watanabe, T. Sakuma, S. Oyadomari, T. Yamamoto, S. Noji, T. Mito and E. Tanaka
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 4 号: 1 ページ: 5705-5705
  • DOI: 10.1038/srep05705
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Genome editing in the two-spotted cricket, Gryllus bimaculatus, using CRISPR/Cas9 system. (2015)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, T., Matsuoka, Y., Tomonari, S., Kurita, C., Noji, S., Mito, T.
  • 学会等名: Insect Genetic Technologies WORKSHOP
  • 発表場所: Kansas, USA
  • 年月日: 2015-06-17
  • 国際学会
• [学会発表] Genome sequencing and annotation of the cricket Gryllus bimaculatus, a hemimetabolous insect model. (2015)
  • 著者名/発表者名: Mito, T., Itoh, T., Mirimoto, H., Kijitani, R., Toyoda, A., Tomonari, S., Fuketa, M., Watanabe, T., Matsuoka, Y.
  • 学会等名: 9th Annual Arthropod Genomics SYMPOSIUM
  • 発表場所: Kansas, USA
  • 年月日: 2015-06-17
  • 国際学会
• [学会発表] Functional analysis of a Hox gene, abdominal-A, using CRISPR/Cas9 system in the cricket Gryllus bimaculatus (2015)
  • 著者名/発表者名: Matsuoka, Y., Watanabe, T., Kurita, C., Tomonari, S., Noji, S., Mito, T.
  • 学会等名: 第４８回日本発生生物学会年会
  • 発表場所: つくば国際会議場（茨城県つくば市）
  • 年月日: 2015-06-02
• [学会発表] Targeted genome editing in the cricket, Gryllus bimaculatus, using CRISPR/Cas9 system (2014)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, T., Matsuoka, Y., Noji, S. and Mito, T.
  • 学会等名: FASEB SRC on Genome Engineering - Cutting-Edge Research and Applications
  • 発表場所: Melia Nassau Beach, Nassau, Bahamas
  • 年月日: 2014-06-22 – 2014-06-27
• [学会発表] Targeted gene disruptions in the cricket, Gryllus bimaculatus, using CRISPR/Cas9 system (2014)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, T., Matsuoka, Y., Noji, S. and Mito, T.
  • 学会等名: 第４７回日本発生生物学会
  • 発表場所: WINC AICHI, 愛知県名古屋市
  • 年月日: 2014-05-27 – 2014-05-30
• [図書] 進化するゲノム編集技術; フタホシコオロギにおけるゲノム編集 (2015)
  • 著者名/発表者名: 渡辺崇人，松岡佑児，野地澄晴，三戸太郎
  • 総ページ数: 386
  • 出版者: 株式会社エヌ・ティー・エス
• [図書] 実験医学別冊~今すぐ始めるゲノム編集~ 「コオロギにおけるZFN, TALEN, CRISPR/Cas9を用いた遺伝子改変」 (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡辺崇人，三戸太郎，大内淑代，野地澄晴
  • 総ページ数: 207
  • 出版者: 羊土社