コケのゲノムワイドCRISPRスクリーニングによる植物細胞分裂の仕組みの解明

このプロジェクトのコアとなるアイデアは、CRISPR遺伝子編集とモデル植物Physcomitrium patens（ヒメツリガネゴケ）の技術的優位性を組み合わせ、これまでにないスピードと効率で遺伝子スクリーニングを実現することである。この研究では、まだ機能的な評価がなされていない遺伝子に焦点を当てている。昨年度は、様々な細胞周期や発生段階のトランスクリプトームデータを用いて、細胞分裂に関与していると思われる遺伝子でライブラリーを作成した。そして、約800の遺伝子を選別し、コケの遺伝子組換え用gRNAライブラリーを作成することに成功した。さらに、CRISPR gRNAライブラリーをコケに形質転換し、最も有望な表現型のスクリーニングを開始した。当研究で用いているスクリーニング方法では、特定の変異体ごとにCRISPRが標的とする遺伝子を同定し、gRNAがゲノムに組み込まれるようになっている。この様に、バッククロッシングや次世代シーケンサーを必要としないスクリーニング方法を開発し、スクリーニング手順の大幅な簡略化とコスト削減を実現した。これまでの研究で、細胞分裂に関連した表現型や細胞骨格に関連した表現型を示す変異体を複数発見し、それぞれのケースでどの遺伝子が変異しているのかを同定する作業を行っている。

このプロジェクトのコアとなるアイデアは、CRISPR遺伝子編集とモデル植物Physcomitrium patens（ヒメツリガネゴケ）の技術的優位性を組み合わせ、これまでにないスピードと効率で遺伝子スクリーニングを実現することである。この研究では、まだ機能的な評価がなされていない遺伝子に焦点を当てている。昨年度は、様々な細胞周期や発生段階のトランスクリプトームデータを用いて、細胞分裂に関与していると思われる遺伝子でライブラリーを作成した。そして、約800の遺伝子を選別し、コケの遺伝子組換え用gRNAライブラリーを作成することに成功した。さらに、CRISPR gRNAライブラリーをコケに形質転換し、最も有望な表現型のスクリーニングを開始した。当研究で用いているスクリーニング方法では、特定の変異体ごとにCRISPRが標的とする遺伝子を同定し、gRNAがゲノムに組み込まれるようになっている。この様に、バッククロッシングや次世代シーケンサーを必要としないスクリーニング方法を開発し、スクリーニング手順の大幅な簡略化とコスト削減を実現した。これまでの研究で、細胞分裂に関連した表現型や細胞骨格に関連した表現型を示す変異体を複数発見し、それぞれのケースでどの遺伝子が変異しているのかを同定する作業を行っている。