北海道大學助教市原健介等人組成的研究團隊應用基因體編輯技術,開發出一種在海藻的目標位置導入新基因以改變其性質的技術。該技術在青海苔實驗中獲得了成功。研究團隊的目標是進一步改進方法,將其應用於海洋環境中的二氧化碳(CO₂)吸收和強化海藻生物燃料性能等方面。
左圖黃色小點是成功導入的螢光基因位置,等比增大後(右圖)會發出綠光(供圖:北海道大學)
基因體編輯是一種高效的基因修改技術,其易用性因植物的種類而異。海藻等藻類的基因體編輯被認爲相當困難。
研究團隊應用了2020年諾貝爾化學獎獲獎技術「CRISPR-Cas9」。開發出了除識別待編輯DNA的「引導RNA」和具有剪刀般切割DNA作用的「Cas9」構成的化合物外,還能將希望導入的雙鏈DNA,以及充當其黏合「膠水」作用的單鏈DNA導入海藻生殖細胞的獨特方法。
在使用青海苔進行的實驗中,研究團隊成功將綠色螢光蛋白(GFP)導入到了目標位置,並用綠色顯色實施了目視應答,證實了GFP的功能在數代青海苔中能夠穩定表達。
研究團隊還嘗試了重新導入比GFP更長的DNA片段的實驗。然而,所得到的基因序列並不符合預期。如果能對技術進行改進,使其能夠導入包括更長DNA在内的各種DNA片段,就有可能強化海藻類(作爲生物燃料)的性能,使其在制定温室效應對策和能源利用等方面發揮作用。
原文:《日本經濟新聞》、2024/8/6
翻譯:JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊:Algal Research
論文:Cas9 ribonucleoproteins and single-strand oligodeoxynucleotides enable targeted insertional mutagenesis in Ulva
URL:doi.org/10.1016/j.algal.2024.103598