最強生物「クマムシ」のゲノム編集の確立に初成功!
最強生物「クマムシ」のゲノム編集の確立に初成功! / Credit: 東京大学 – 最強動物「クマムシ」のゲノム改変を可能に(2024)
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奴らが最強の理由を解明できる!東大がクマムシのゲノム編集技術を確立 (2/2)

2024.06.18 Tuesday

前ページ弾丸のスピードで発射されても死なないクマムシ

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クマムシの遺伝子改変に成功!

同チームは今回、昆虫用に開発されていた遺伝改変技術(DIPA-CRISPR法)を参考にしました。

この具体的な手法は、メス親の体内にゲノム編集ツールを注入すると、卵が成熟する過程で卵細胞がこのツールを取り込むことで、ゲノム改変を受けた子供が生まれるという仕組みです。

チームはこれを発展させて、高い耐久性をもつ「ヨコヅナクマムシに応用してみました。

ヨコヅナクマムシの卵および8日齢の個体
ヨコヅナクマムシの卵および8日齢の個体 / Credit: 東京大学 – 最強動物「クマムシ」のゲノム改変を可能に(2024)

ヨコヅナクマムシ(学名:Ramazzottius varieornatus)は、交尾をせずにメスだけで卵を産んで繁殖するクマムシの一種です。

これまでにゲノムが解読されていることから、クマムシの分子生物学的な研究に使用されています。

そしてチームは実験で、ヨコヅナクマムシの卵を採集し、卵からふ化した幼体が7〜10日齢になったタイミングで、高濃度のゲノム編集ツールを体内に注入しました。

クマムシのゲノム改変のイメージと顕微鏡画像
クマムシのゲノム改変のイメージと顕微鏡画像 / Credit: 東京大学 – 最強動物「クマムシ」のゲノム改変を可能に(2024)

ここでは細胞の物質輸送に関わるタンパク質の1種と、トレハロース(ストレスから細胞内のタンパク質が傷つくのを防ぐ働きがある糖類)を合成する酵素の遺伝子を標的としています。

その後、メス親が産んだ卵を回収し、ふ化して成長したクマムシのDNA配列を調べてみました。

その結果、標的とした遺伝子が見事にノックアウト(特定の遺伝子を破壊して、機能を失わせること)された幼体を複数得ることに成功したのです。

野生型にあるDNA領域をノックアウトして除去することができた
野生型にあるDNA領域をノックアウトして除去することができた / Credit: 東京大学 – 最強動物「クマムシ」のゲノム改変を可能に(2024)

さらにチームはゲノム編集ツールに、研究者がデザインした配列をもつ1本鎖DNAを加えてクマムシに注入してみました。

すると先のノックアウト個体と同様に、1本鎖DNAをもつノックイン個体が得られることも確認できたのです。

以上の結果からチームは「標的遺伝子を完全に改変したクマムシをシンプルかつ効率的に作製する手法が確立できた」と結論しました。

シンプルで効率的なクマムシのゲノム改変技術を確立!
シンプルで効率的なクマムシのゲノム改変技術を確立! / Credit: 東京大学 – 最強動物「クマムシ」のゲノム改変を可能に(2024)

今回、クマムシの遺伝子改変技術が確立されたことにより、驚異的な耐久力の遺伝的メカニズムの解明が大きく前進すると期待されます。

研究者によれば、遺伝的な耐久メカニズムの解明は、例えばワクチンや重要な生物材料の保存技術の開発につながるとのことです。

クマムシの能力をより私たちのために役立てられるようになるかもしれません。

クマムシが「人間の致死量の1000倍の放射線」に耐えられる理由が判明!

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