ゲノム編集技術の革新: 遺伝子機能部分抑制に成功、生命科学と農業に新時代

ゲノム編集技術の革新：遺伝子機能部分抑制に成功

熊本大学大学院先端科学研究部の石田喬志准教授らの研究グループは、画期的なゲノム編集技術の開発に成功しました。この技術は、遺伝子の機能を完全に破壊するのではなく、部分的に抑制することで、従来は研究が困難であった必須遺伝子の解明や、新たな品種改良への応用を可能にします。

致死遺伝子の研究を可能にする技術

生き物の設計図であるゲノムDNAには、多数の遺伝子が存在します。これらの中には、機能を失うと生物が死に至る「致死遺伝子」も含まれています。そのため、これらの遺伝子の機能を研究することは非常に困難でした。

石田准教授らの研究グループは、ゲノム編集技術CRISPR-Cas9に着目し、遺伝子の機能を完全に破壊するのではなく、部分的に抑制する方法を開発しました。この技術を用いて、モデル植物であるシロイヌナズナにおいて、致死遺伝子として知られるHPY2遺伝子を標的にゲノム編集を行いました。

その結果、HPY2遺伝子の機能が部分的に抑制されたシロイヌナズナは、生育に若干の遅れが見られるものの、生存可能であることが確認されました。この成功は、これまで研究が困難であった致死遺伝子の機能解明に新たな道を切り開くものです。

農業への応用にも期待

この技術は、生命科学研究への貢献にとどまりません。農作物の品種改良においても、大きな可能性を秘めています。多くの農作物では、品種改良の過程で、遺伝子の機能が部分的に変化していると考えられています。しかし、遺伝子の機能を完全に破壊してしまうと、予期せぬ悪影響が生じる可能性があります。

石田准教授らが開発した技術は、遺伝子の機能を精密に制御できるため、このような繊細な調節が必要とされる品種改良にも応用できると期待されています。より高品質で、環境変化に強い作物の開発に貢献する可能性を秘めているのです。

今後の展望

今回の研究成果は、「Journal of Plant Research」誌に掲載されました。この技術は、生命科学の基礎研究から、農業分野への応用まで、幅広い分野に大きなインパクトを与えることが期待されます。今後、この技術がさらに発展し、様々な生物種への応用が進むことで、私たちの生活を豊かにする革新的な技術として広く活用されることが期待されます。

この研究は、日本学術振興会科学研究費補助金（研究代表者：石田喬志、課題番号：23K05803）の支援を受けて行われました。