| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、ショウジョウバエ2番染色体に存在する約5,000の遺伝子について、CRISPR/Cas9によるゲノム編集技術を用いてノックアウト変異体を網羅的に作成し、その表現型解析を通して遺伝子機能を明らかにするものである。2020年度は、2番染色体左腕(2L)の全2,400遺伝子についてゲノム編集実験を完了し、1,800遺伝子についてノックアウト変異体を得ることに成功した。また、2番染色体右腕(2R)のゲノム編集を行うためのgRNA発現系統を1,800遺伝子について作成した。
変異体はまず致死性と稔性を検討した。その結果、全体の25%の遺伝子が研究室内での飼育環境において生存に必須であることが明らかになった。残りの非必須遺伝子の変異体では、5%の遺伝子がオス不妊、2.5％の遺伝子がメス不妊であった。
非必須遺伝子は、行動や代謝などの高次機能における役割を検討した。これまでに、高温忌避に異常が生じる遺伝子、低栄養状態で致死になる変異体を複数得ることに成功している。高温忌避に異常がある遺伝子については、GFPのノックインによる発現パターン解析を行い、そのほとんどが神経系で特異的な発現を示すことがわかった。更に、GCaMPを用いたカルシウムイメージングにより、いくつかの遺伝子について、高温により誘導される感覚神経内でのカルシウム濃度上昇の異常を見出した。
2021~2022年度は、研究代表者の異動のため数ヶ月のブランクが生じてしまったが、引き続き2番染色体右腕(2R)の遺伝子についてノックアウトの作成を進めた。gRNA系統は2R全体の7割に相当する2000系統いついて作成し、これを用いた変異体作成も700遺伝子について完了している。作成したノックアウト系統の共同研究者によるスクリーニング解析も進んでおり、その一部を論文として報告した。
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