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2017 年度 実績報告書

染色体分断技術とゲノム編集技術の融合による酵母ゲノム工学の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 15H04475
研究機関崇城大学

研究代表者

原島 俊  崇城大学, 生物生命学部, 教授 (70116086)

研究分担者 浴野 圭輔  崇城大学, 生物生命学部, 准教授 (30310030)
杉山 峰崇  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (80379130)
笹野 佑  崇城大学, 生物生命学部, 准教授 (90640194)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード酵母 / ゲノム工学 / CRISPR/Cas9 / 合成致死
研究実績の概要

我々が開発してきた種々のゲノム工学技術(分断、削除、重複など)とCRISPR/Cas9 技術を融合して、より強力でユーザーフレンドリーなゲノム工学技術とするためにはいくつかの点を簡便化する必要がある。そのひとつが、多様な標的部位に応じて個々に作成する必要があるgRNA発現プラスミドの構築である。これを簡便化するため、昨年、共通のプラスミドを鋳型として、それぞれの標的配列に応じたgRNAを一過的に発現するDNA断片をPCRだけで調製できる技術(gRNA-TES: gRNA transient expression system)を確立することに着手した。本年度は、この技術を最大限に発揮するための最適化を(gRNA発現断片の量、オーバーラップPCRの条件、DNAポリメラーゼの種類など)行った。この最適化によって、短い染色体領域から、500kbの長さの領域も容易に削除できる非常に効率の良い技術であることを示すことができた。
ゲノム機能を理解する重要な課題のひとつは、合成致死を引き起こす遺伝子ペアの同定である。以前の研究で、単独で削除しても致死にはならない遺伝子しか存在しないにもかかわらず、染色体から削除できない49領域を見出した。本年度は、ゲノム工学を利用して、これら49領域のうち長さが小さい5領域について合成致死遺伝子ペアを同定することを行った。5領域のそれぞれにについて、左半分と右半分の領域の削除を試みた結果、Chr9-2(9番染色体の左端から2番めの14.4kbの領域)の右側領域のみ(7遺伝子が存在)削除できなかった。従って、合成致死遺伝子ペアはこの領域に存在し、他の4つの領域については合成致死ペアが両領域に分かれて存在することが示唆された。今後は、同様な限定削除解析を繰り返すことによって、最終的には、それら5つの領域に存在する未知合成致死遺伝子ペアの同定を目指す.

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2017 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Molecular breeding of Saccharomyces cerevisiae with high RNA content by harnessing essential ribosomal RNA transcription regulator2017

    • 著者名/発表者名
      Yu Sasano , Takahiro Kariya , Shogo Usugi , Minetaka Sugiyama and Satoshi Harashima
    • 雑誌名

      AMB Express

      巻: 7 ページ: -

    • DOI

      10.1186/s13568-017-0330-4

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Simultaneous Hydrolysis and Fermentation of Sweet Sorghum Varieties (FS501 and KCS105) into Bioethanol Using Saccharomyces steineri -A Kinetics Study2017

    • 著者名/発表者名
      Hanifrahmawan Sudibyo, Jasman Himawan Tri Bayu Murti Petrus, Agus Prasetya, Donny Widianto, Chusnul Hidayat, Irfan Dwidya Prijambada, Satoshi Harashima
    • 雑誌名

      Engineering Journal

      巻: 21 ページ: 105-121

    • DOI

      10.4186/ej.2017.21.7.105

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] CRISPR-PCS Protocol for Chromosome Splitting and Splitting Event Detection in Saccharomyces cerevisiae2017

    • 著者名/発表者名
      Yu Sasano and Satoshi Harashima
    • 雑誌名

      Bio-protocol

      巻: 7 ページ: -

    • DOI

      10.21769/BioProtoc.2306

    • 査読あり
  • [学会発表] 出芽酵母における“超”高次倍数体育種技術の開発2017

    • 著者名/発表者名
      糸数帆高,松本拓己,浴野圭輔,西澤正文,原島 俊
    • 学会等名
      第24回 日本生物工学会九州支部 沖縄大会(2017)
  • [学会発表] バガス由来阻害物耐性出芽酵母変異株の分離と遺伝解析2017

    • 著者名/発表者名
      谷 龍典,門畑凌太,村上亮輔,藤本昌希,平川万里,浴野圭輔,原島 俊
    • 学会等名
      第24回 日本生物工学会九州支部 沖縄大会(2017)
  • [学会発表] Bacillus subtilis NBRC13719由来抗菌ペプチドの解析2017

    • 著者名/発表者名
      前山 諒,岡 拓二,原島 俊,浴野圭輔
    • 学会等名
      第24回 日本生物工学会九州支部 沖縄大会(2017)
  • [図書] リン酸シグナル伝達 リンの事典(大竹久夫著書)2017

    • 著者名/発表者名
      原島 俊
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      朝倉書店
  • [備考] 応用微生物工学科応用微生物学研究室(原島研究室)

    • URL

      http://micro.bio.sojo-u.ac.jp/research_contents/harashima/

  • [備考] 革新的ゲノム工学技術の開発、- 出芽酵母ゲノム工学技術の開発と産業酵母育種への応用 -

    • URL

      http://www.sojo-kyoso.com/industry/pdf/seeds58.pdf

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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