近年、人工ヌクレアーゼを用いて遺伝子を自由に改変するゲノム編集技術が開発され、これまでES細胞を用いた遺伝子改変が困難であった様々な実験動物で遺伝子を改変する事が可能になった。代表的な実験哺乳動物であるラットにおいて、迅速かつ正確に、低コストで遺伝子改変が可能になることは、未知遺伝子の生理的機能の解明、ヒト疾患モデルの開発に大きく寄与する。 本研究では、新規遺伝子改変技術CRISPR/Cas9を利用した効率的なノックアウトラット作製システムの構築を行った。さらに、トリプルノックアウトラットを作製することで、複数の遺伝子を同時に破壊することができる多重遺伝子ノックアウトシステムの構築を目指した。 本年度は、昨年度確立した遺伝子ノックアウトシステムを用いて、トリプルノックアウトラットを作製し、複数の遺伝子を破壊する多重遺伝子ノックアウトシステムを構築した。さらには、一本鎖オリゴヌクレオチドを用いることで、破壊だけでなく特定の配列に置き換えるノックイン技術の確立も行った。対象遺伝子としては、毛色遺伝子Tyrに加え、他の毛色関連遺伝子であるAsip遺伝子、Kit遺伝子に焦点を当てた。 各々の遺伝子に対するgRNAを設計し、ラット受精卵の雄性前核にCas9のmRNAおよび3種類のガイドRNAをマイクロインジェクション法により導入した結果、すべての遺伝子についてノックアウトおよびノックインを得ることができた。これらの遺伝子を修復した個体は表現型も修復していることを確認した。以上から、CRISPR/Cas9を用いた効率的かつ正確な多重遺伝子ノックアウトラット作製システムを構築することができただけでなく、遺伝子を改変するノックイン作製システムも構築することができた。
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