VIKING法(Versatile NHEJ-basesd Knock-in using genome editing)

VIKING法(Versatile NHEJ-based Knock-in using genome editing)は、非相同末端結合(NHEJ)というDNA修復メカニズムを活用した革新的なゲノム編集技術です。この方法は、遺伝子編集の精度と効率を高めるために、特定のドナーDNA配列を細胞のゲノムに特定の位置に組み込むために設計されています。

VIKING法の概要

    VIKING法では、三つの異なるベクターを使用します:

  1. ドナーベクター: 特定の遺伝子や配列を含むベクターで、細胞のゲノムに組み込むためのドナーDNAとして機能します。
  2. ドナー切断用ベクター: ドナーベクター内の特定の場所を切断するためのガイドRNAとCas9をコードしています。この切断により、ドナーDNAがゲノムに組み込まれやすくなります。
  3. ターゲット切断ベクター: 細胞のゲノム内の目的の位置を切断するためのガイドRNAとCas9をコードします。

NHEJ修復メカニズム

  1. 非相同末端結合: NHEJは、DNA二本鎖が断裂した際に、断片の末端を直接結合させる修復プロセスです。この過程はテンプレートを必要とせず、切断されたDNA末端を迅速に結合させることが可能です。
  2. VIKING法によるノックインのメカニズムのメカニズム: ターゲット切断ベクターによって細胞のゲノムが切断された後、NHEJの働きによりドナーベクターの断片がゲノムの切断箇所に結合されます。これにより、新しい遺伝的情報がゲノムに組み込まれることになります。

ノックインとノックアウトの双方向性

  1. ノックイン: 目的の遺伝子や配列が正確にゲノムに組み込まれることで、特定の遺伝子の発現や機能的変化を引き起こします。
  2. ノックアウトの可能性: ノックインが起こらなかった場合、NHEJによる修復プロセス中にフレームシフト変異が誘発され、結果として目的の遺伝子が機能しなくなる可能性があります。

応用

  1. 基礎研究: 新しい遺伝子の機能を解析するためや、病気モデルを作成する際に、特定の遺伝子を正確に操作することができます。

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