Establishment of a technology platform for genetic modification of fertilized eggs that enables analysis from the F0 generation

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project Area: A new foundation for primate developmental biology
• Project/Area Number: 20H05763
• Research Category: Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Transformative Research Areas, Section (III)
• Research Institution: Shiga University of Medical Science
• Principal Investigator: Tsukiyama Tomoyuki 滋賀医科大学, 動物生命科学研究センター, 特任准教授 (60612132)
• Project Period (FY): 2020-10-02 – 2023-03-31
• Keywords: 遺伝子改変 / カニクイザル

Outline of Final Research Achievements

In this study, we improved the transposon vector method to achieve the goal of eliminating mosaicism in transgenic animals. We applied our originally developed piggyBac(PB) transposon-based transgenic animal generation method to cynomolgus monkeys, and succeeded in generating transgenic monkeys that express multiple fluorescent proteins throughout the body. Detailed phenotypic analysis of the monkeys revealed the expression status of the transgene in each tissue, and the position of the transgene insertion into the genome. Furthermore, using a modified PBase vector with controllable expression timing, we found the conditions under which non-mosaic animals can be produced at a high rate.

Free Research Field

発生工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

実験動物の遺伝子改変技術は、遺伝子機能の解明、有用動物の作出、ヒト疾患の病態解明など、生物学、医学の発展に多大な貢献をしてきた一方、小動物モデルでヒトの現象を再現するには限界もある。ヒトにおける遺伝子改変は倫理的問題について議論が尽くされておらず、ヒト胚を用いることは難しい。そこで、非ヒト霊長類胚を用いた遺伝子改変技術の確立は今後より重要度が増すと考えられる。
なお、本研究で開発したトランスポゾン転移酵素の活性制御技術は、カニクイザルへの応用のみならず、ブタやウシなどの他の大動物モデルへの応用も期待でき、生殖サイクルの長い動物種でも効率的にF0解析を行うための基盤技術となることが期待される。