東京大學的國枝武和副教授等開發出了一項基因體編輯技術，能夠操作「水熊」這種在極端環境下仍能存活的微型節肢狀動物基因。該技術旨在對高溫等極端條件下的耐性相關的基因和蛋白質進行研究，並將其應用於常溫乾燥保存疫苗等領域。
水熊是一種對高溫、乾燥等極端環境具有強耐性的微型節肢狀動物（供圖：東京大學國枝武和副教授）。
將基因編輯所需蛋白質等物質注入即將成爲親代的水熊幼體中（供圖：東京大學國枝武和副教授）。
水熊是一種體長不足1毫米的微小動物，生活在苔蘚等環境中。它在高溫、冰凍、強輻射等極端條件下都能生存，因此也被稱爲「最強生物」。在乾燥條件下，水熊的身體會收縮並停止生命活動，但數年之後只需再灑水它還會復活。
水熊擁有其他生物不具備的特殊基因。儘管既往研究已經確定了一些與環境耐性相關的基因，但要在水熊活體內研究這些基因的實際功能十分困難，需要一種能夠操作基因的基因編輯技術。迄今爲止，只在其他動物的細胞中研究基因的功能。
此次研究團隊以水熊中的一種——「橫綱水熊」爲物件，應用了針對昆蟲的基因編輯技術，開發出了一種新的基因操作技術。研究人員將基因編輯所需的蛋白質等物質注入即將成爲親代的水熊腹部，經過產卵後便獲得了經過基因改良的雜交世代水熊。
在既往研究中，有報告稱，當使水熊的輻射耐性相關基因在人類培養細胞中表達時，該細胞能夠承受的輻射量是通常的兩倍。然而水熊的輻射耐性高達人類的1000倍。所以研究人員認爲這種高度環境耐性是由多個基因的相輔作用實施的，但具體機制尚不清楚。
本次研究團隊的目標是使用基因體編輯技術，尋找與輻射耐性相關基因，並闡明生物體分子在極端環境中仍能保持其結構和功能的機制。該研究將有助於開發在常溫下乾燥保存生物醫藥物（例如低溫運輸和儲存成本高昂的mRNA疫苗和抗體藥物）的技術等。本次的研究成果已發表在國際科學期刊《PLOS Genetics》上。
原文：《日本經濟新聞》、2024/6/18
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：《PLOS Genetics》
論文：Single-step generation of homozygous knockout/knock-in individuals in an extremotolerant parthenogenetic tardigrade using DIPA-CRISPR
DOI：10.1371/journal.pgen.1011298
