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2014 年度 実施状況報告書

ゲノム編集による遺伝子ネットワークのin vivo再構成技術を用いた進化発生研究

研究課題

研究課題/領域番号 25650080
研究機関徳島大学

研究代表者

三戸 太郎  徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 助教 (80322254)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードゲノム編集 / 昆虫 / 転写調節 / 発生
研究実績の概要

昨年度中に、CRSPR/Casシステムを用いることで遺伝子ノックアウトがコオロギで高効率に行えること見出しており、本年度は同システムによるゲノム改変の技術開発を重点的に進めた。
1. まず、CRSPR/Casシステムによる変異導入の実験条件の最適化を行った。ガイドRNAの導入量などを検討し、導入世代の体細胞への変異導入効率および次世代への変異伝搬効率の高い条件を明らかにした。
2. さらに,遺伝子ノックアウト技術の確立を目指した。昨年度末までに、コオロギゲノムへの遺伝子ノックインを示唆するデータが得られていたが、ノックインベクターを改良するなどして、より効率良く、また、ノックインの検出が容易な系をデザインした。その結果、複数の標的遺伝子座へのGFPの発現カセットのノックインに成功し、次世代への伝搬を確認した。標的遺伝子のエンハンサーをトラップすることができており、今後シス領域の改変実験に使用することが可能と考えられる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

シス配列の改変には至らなかったが、ノックイン技術が確立され、発現レポーター系統を得ることができ、基盤技術開発で大きな進展があったため。

今後の研究の推進方策

作製した発現レポーター系統を利用して、ゲノム編集によるシス候補領域の改変実験を行う。現有ノックイン技術は非相同末端結合に依存しており標的部位の改変の厳密さに限界があるため、相同組換えの導入などによる技術改良を並行して進め、随時利用する。体節パターン形成に関わる遺伝子ネットワークの再構成実験系の早期の確立を目指す。

次年度使用額が生じた理由

初年度の残額の一部を研究協力謝金として使用する計画であったが、その大部分を他の予算でまかなうことができたため、当初計画より小額の支出となり残額が生じた。

次年度使用額の使用計画

物品費として使用する計画である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Gene knockout by targeted mutagenesis in a hemimetabolous insect, the two-spotted cricket Gryllus bimaculatus, using TALENs2014

    • 著者名/発表者名
      Takahito Watanabe, Sumihare Noji, Taro Mito
    • 雑誌名

      Methods

      巻: 69 ページ: 17-21

    • DOI

      10.1016/j.ymeth.2014.05.006

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Highly efficient targeted mutagenesis in one-cell mouse embryos mediated by the TALEN and CRISPR/Cas systems2014

    • 著者名/発表者名
      Yasue A, Mitsui S, Watanabe T, Sakuma T, Oyadomari S, Yamamoto T, Noji S, Mito T
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 4 ページ: 5705

    • DOI

      10.1038/srep05705

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Whole-genome sequencing and targeted genome editing in the cricket G. bimaculatus2014

    • 著者名/発表者名
      Taro Mito
    • 学会等名
      Hokkaido Neuroethology Workshops 2014
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-06-27 – 2014-06-27
    • 招待講演
  • [学会発表] In vivo study of Msx1 gene in mice using CRISPR/Cas system2014

    • 著者名/発表者名
      Silvia Mitsui, Akihiro Yasue, Issei Imoto, Seiichi Oyadomari, Sumihare Noji, Taro Mito, Eiji Tanaka
    • 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
  • [学会発表] Functions of Polycomb group gene in regulation of Hox gene expression in a primitive mode of insect embryogenesis in the cricket Gryllus bimaculatus2014

    • 著者名/発表者名
      Yuji Matsuoka, Tetsuya Bando, Takahito Watanabe, Sumihare Noji, Taro Mito
    • 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
  • [学会発表] Targeted gene disruption in the cricket, Gryllus bimaculatus, using CRISPR/Cas9 system2014

    • 著者名/発表者名
      Takahito Watanabe, Yuji Matsuoka, Taro Mito, Sumihare Noji
    • 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] 実験医学別冊 今すぐ始めるゲノム編集(山本卓編)第10章 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
      205 (149-158)
    • 出版者
      羊土社

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公開日: 2016-05-27  

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