UOの研究者によって発見された新しい遺伝子編集技術により、研究に費やされる時間が大幅に短縮され、これまで利用できなかったいくつかの領域を探索することが可能になりました。この方法のおかげで、生物学者は現在、遺伝子の多くのバージョンを比較して、特定の形質を引き起こす突然変異を見つけながら、その進化を時間の経過とともに追跡できるようになりました。
この種の研究を実施することにより、科学者は人間の健康に関連する突然変異の特定や人間の病気の根底にあるメカニズムの理解に向けて重要な一歩を踏み出しました。大量遺伝子編集技術はこれまで細菌や酵母などの単細胞生物に対して開発されてきたが、動物においてこの規模で可能となったのは今回が初めてである。
遺伝子編集が飛躍的に進歩
「生物学では、遺伝子変異体の研究に多くの時間を費やします。しかし、動物の場合、一度に生み出せる遺伝子変異体の数には限界があります」と研究者は言う。 ザック・スティーブンソン、このテクニックの設計に協力してくれました。 「これはそのボトルネックを回避する新しい方法です。」
Stevenson と彼の同僚は、bioRxiv で公開されたプレプリントで彼らの新しい技術について説明しています。 ここであなたにリンクします。
小さなワームで開発されたシステム C.エレガンスハエやマウスなど、他の実験動物でも機能する可能性があるとスティーブンソンは言う。
重要だから
科学者が多くの遺伝子変異を同時に作り出す能力を望む理由はたくさんあります。 たとえば、動物を特定の薬に耐性にしたり、特定の条件下で生存できるようにしたり、病気にかかりにくくしたりする突然変異を編集している可能性があります。
最も効果的なものを見つけるために、遺伝子の数十または数百の可能性のあるバリエーションを調べる必要があるかもしれません.
この種の編集のエンジニアリング 実験的遺伝 動物では非常に遅いです。所定の遺伝子改変を施した線虫の集合である各変異株は、10 つずつ作成する必要があります。スティーブンソン氏は、「通常、XNUMX つの突然変異体を作成するには XNUMX ～ XNUMX 時間の練習が必要です」と述べています。この新たに発見されたシステムにより、現在ではわずか XNUMX つか XNUMX つ作成するのにかかる時間で「何万ものものを作成」できるようになります。
新しい方法の仕組み
作業をスピードアップするために、スティーブンソンと彼の同僚は、数百、さらには数千の可能性のある突然変異を単一の「ライブラリ」に圧縮する方法を設計しました。図書館にあるすべての本は遺伝コードの小さな断片であり、それ自体は取るに足らず、機能しません。各フラグメントは、標的となる遺伝子内の操作された「ニッチ」に適合します。
この設計により、真のパラダイム シフトが可能になります。研究者は、遺伝子の異なるバージョンを多数の個々のワームに個別に注入する代わりに、突然変異のライブラリ全体を 1 つのワームに注入できます。
その後、ワームが繁殖すると、ライブラリが拡張されます。 各子孫では、突然変異ライブラリーから本がランダムに選択され、標的遺伝子を補完します。 その結果、無作為に選択された異なる遺伝子変異を持つワームのコレクションができあがります。
研究者たちは彼らの技術を TARDIS と呼びました。 ここでは、Transgenic Arrays Resulting in Diversity of Integrated Sequences の略です。
編集 2.0 の適用例
研究者は、ワームに抗生物質に対する耐性を与える遺伝子を用いて TARDIS をテストしました。 しかし、彼らは、他のモデル生物の研究を含む、生物学一般への幅広い応用を見ています。
タンパク質間の相互作用や細胞間のシグナル伝達を研究するのに特に役立つ可能性があると、大学の研究教授は示唆している スティーブン・バンセ、TARDISの開発に役立ちました。 このような相互作用は病気の理解に関係することが多いが、科学者は酵母やバクテリアでそれらを研究することによって重要な背景を失っている、と Banse は述べた。
「今では動物モデルでこれらのことができるようになりました。」そして、人間の中で。
