Development of high lipid producing algal strains using a novel epigenomic editing method..

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近年、藻類を用いたバイオ燃料生産への関心が高まる中、遺伝子組換えによる代謝改変株の作出が盛んに行われている。しかしながら、既存の遺伝子操作技術で作出された変異体は、実験施設外へ持ち出すことができないため、現行の法規制の下では、屋外で培養を行い、大量に燃料を生産することは不可能である。そこで、本研究では我々が新たに開発した遺伝子発現抑制技術（以LOGS法）を用いて、海洋微細藻類（ハプト藻）の脂質合成能を強化し、バイオ燃料生産の実用化に資する変異株を作出することを目的とした。LOGS法は、特定の遺伝子の発現を長期間制御する方法であるが、開発されて間もない技術であるため、さらに改善・改良を加える必要がある。そこで、本年度は当該技術のオフターゲット（標的とする遺伝子以外にも影響を与えてしまうこと）について解析を行った。以前我々はハプト藻Pleurochrysis carterae種の光合成に関与する遺伝子（以下FCP）について、LOGS法を用いた発現制御に成功している。そこで、野生株を対象実験として、4株のFCP発現抑制株についてNGSによる網羅的な発現解析を行った。その結果、今回調べられた限りでは、標的遺伝子以外に極端に発現が変化した遺伝子は検出されなかった。次に、貯蔵脂質量の増加を目的として、脂質分解酵素をコードする遺伝子について、LOGS法を用いた発現抑制を行った。形質の異なるいくつかの変異株について脂質量を調べた結果、一部の株において顕著な貯蔵脂質の増加が確認された。また、廃液の藻体培養への応用利用に関する研究として、メタン発酵により生じる廃液（メタン発酵消化液）について解析を行った。その結果、ハプト藻Tisochrysis lutea種を用いた実験において、同消化液が一定の濃度条件において著しい細胞の増加とそれに伴うクロロフィル量の増加を促進することが示された。