ゲノム合成の基盤技術を自然界でのDNA水平伝播現象をもとに構築する

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K06196
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分43060:システムゲノム科学関連
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 金子 真也 東京工業大学, 生命理工学院, 助教 (10399694)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: ゲノム合成 / コンティグDNA / 枯草菌 / 応用微生物 / 形質転換 / 核酸 / ゲノム / バイオテクノロジー

研究成果の概要

物理的なダメージを受けやすいサイズの大きなDNAを効率良く細胞中で合成する方法として、枯草菌を用いたプロトプラスト法による形質転換で、一度に複数のコンティグDNA断片を細胞中で連結する手法を考案した。また供与菌宿主として枯草菌を溶菌させ、溶菌液を用いて抽出・精製操作を経ずに大腸菌、出芽酵母へ導入する方法も開発できた。さらに接合伝達法についても大腸菌から真核細胞の酵母へ簡便に長鎖DNAを導入できることが実証され、自然界におけるDNAの水平伝播の原理を応用したゲノム合成法の基盤技術を開発することができた。しかし動物培養細胞への導入については未だ成功しておらず、さらなる条件検討が必要である。

自由記述の分野

応用ゲノム工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

生物の設計図であるゲノム配列を簡単に解読できる時代に突入した。次の段階としてゲノム（長鎖DNA）を設計・合成し、細胞導入する研究が世界各国で進行している。しかしあまり認識されていないが、DNAは長くなればそれだけ物理的な衝撃に弱く扱いが難しくなる。本研究の成果は簡便に「長鎖DNAを合成する」だけでなく、合成後の「長鎖DNAを如何に目的の宿主に導入するか」を解決する上で重要な基盤技術を提供する。