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本研究では，鳥類におけるゲノム編集技術を確立することを目的に，鳥類の雄化に関わるHEMGEN遺伝子を標的にTALENとCRISPR/Cas9を用いて，ニワトリ多能性幹細胞や生殖系列細胞からHEMGENノックアウトニワトリを作出し，その表現型により本技術導入の可否を判断するものである。本研究を行なうことで，鳥類におけるゲノム編集技術を確立するとともに，鳥類における雄化の性決定機構を解明するためのモデルニワトリを提供可能とする。平成28年度は，CRISPR/Cas9システムを用いて培養始原生殖細胞（PGC）への変異導入を行い， HEMGEN遺伝子の5’ 側でフレームシフトを生じる複数種のノックアウト変異株のクローニングに成功した。またこれらのノックアウト変異株は，オフターゲット解析を行い，オフターゲットのない変異株3種を選択した。選択した変異株は胚への移植実験を行い，生殖細胞キメラ候補ニワトリを13羽作出した。さらに，移植胚で孵卵途中に死亡した胚生殖腺を解析したところ，90-100%の割合でレシピエント胚中にドナー細胞（変異株）由来のゲノムを確認した。以上の結果は，作出した生殖細胞キメラ候補ニワトリの生殖巣中にゲノム編集された生殖細胞を高率に含むこと示している。今後は，キメラニワトリからHEMGENノックアウトニワトリの作出を行い，その表現型を解析する予定である。本系の成功は，鳥類におけるゲノム編集技術の進展に寄与するとともに鳥類の性決定機構解明に利用可能なモデルニワトリを提供できると考えられる。
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