メールマガジン:ゲノム編集論文③

セツロテックでは、月に一度、最新のゲノム編集に関する情報をお届けするメールマガジンを配信しています。今回の記事では、メールマガジンの人気コーナー「最近のピックアップ論文」から厳選した内容をご紹介します。

配信号:2023年11月、12月

公開シーケンスデータを「採掘」して、188種類のCRISPRシステムを同定

Uncovering the functional diversity of rare CRISPR-Cas systems with deep terascale clustering
Altae-Tran et al., Science. 2023 Nov 24;382(6673):eadi1910.
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adi1910
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CRISPRによるゲノム編集技術の開発は驚異的な速度で進み、ポストCas9の時代が到来しつつある。マサチューセッツ工科大学のAltae-Tranらは、新しいCRISPRシステムをマイニングするために、公開データベースの膨大な量の遺伝子データを素早く検索する新たなアルゴリズムを開発した。ビッグデータの解析で用いられるハッシュ法を応用し、類似しているが完全には同一ではないオブジェクトをクラスタリングする。このアプローチによってタンパク質とDNAの配列データベースを調べたところ、数週間で細菌ゲノム中から188種類の珍しいCRISPRシステムを発見することに成功した。Feng Zhangが率いるチームらしく、このうち4つのシステムについて、同論文中で実際にワークすることまで実証している。お宝を見つけたければ、生物の”diversity”を内包するデータの海に”dive”せよ。(研究開発部T)

再発性の癌細胞に特異的な反復配列を特定し、ゲノム編集の標的とする

Targeting the non-coding genome and temozolomide signature enables CRISPR-mediated glioma oncolysis
Tan et al., Cell Rep. 2023 Nov 28;42(11):113339
https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(23)01351-7
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外科的切除、放射線療法や化学療法を経ても再発することが多い悪性脳腫瘍の治療戦略として、CRISPRゲノム編集を用いる。グラッドストーン研究所のTanらは、再発した腫瘍細胞のゲノムがテモゾロミド(TMZ)などの治療による変異負荷を受けて高変異であったことに注目し、患者の原発性および再発性膠芽腫のゲノムを、健常な細胞のゲノムと比較して定量化した。その結果、再発した腫瘍細胞にのみ特異的な、ノンコーディング領域の反復性遺伝子座を特定した。このような反復するDNA配列を標的にゲノム編集すると、1つのsgRNAで多くの箇所が切断され、ゲノムはシュレッダーにかけたように「破砕」される。筆者らは、実際にin vitroでCRISPRゲノム編集を実施し、再発性膠芽腫細胞のみでゲノムの断片化とDNA損傷による細胞死を誘導することに成功し、治療戦略として有効であることを示した。(研究開発部T)

電気ウナギは遺伝子導入のエレクトロポレーターとなるか?

Electric organ discharge from electric eel facilitates DNA transformation into teleost larvae in laboratory conditions
Sakaki et al., PeerJ. 2023 Dec 4:11:e16596
https://peerj.com/articles/16596/
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ある生物にその生物が持っていない外来遺伝子を導入したいとき、細胞の内部に核酸やタンパク質を送達する方法として、電気の力を利用したエレクトロポレーション法がある。通常、電圧源としてはエレクトロポレーターという専用の機械を使うが、同じように強力な電気パルスを生み出すデンキウナギを使えば、遺伝子導入ができるのではないか?ということで、名古屋大学のSakaiらは、水槽に電極を入れて金魚とキュベットをぶら下げ、金魚にデンキウナギが噛みつくと、近傍のキュベットも高電圧パルスに曝されるようにした。キュベット中の溶液にGFP遺伝子配列を含むドナーDNAとゼブラフィッシュ胚を入れ、デンキウナギ(全長60cm)の電気ショックを与えたところ、一部の処理胚でモザイク状の緑色蛍光が観察された。ウナギの力でゼブラフィッシュにクラゲの遺伝子を入れる。自然界でも水平伝播による進化の原動力になっているかも?(研究開発部T)

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