枯草菌ゲノムベクターによる新たなゲノム工学システムの確立

巨大DNA断片の遺伝子操作技術はゲノム機能解析に不可欠な基盤技術であり、ゲノム解読が進むにつれてますますその重要性が増している。Mbスケールの遺伝子操作が可能な枯草菌（BGM）ゲノムベクターに着目し、次世代のDNA改変システムの確立のため下記２つの研究を実施し、多様な遺伝子操作法やトランスジェニックマウスへの応用技術の整備、改良型BGMベクターの構築、学術研究への応用を達成した。本技術は、物質生産や人工ゲノム合成、トランスジェネシス、ゲノム機能解析など、遺伝子操作をおこなう産業・工学・学術のあらゆる分野への応用が期待できる。１．キシロース誘導カセットを用いてRecA誘導型枯草菌株（inducible recA expression BGM vector: iREX）を構築した。iREXにおけるRecAの発現はキシロースにより厳密に制御されており、誘導時にはこれまで通りプラスミドやBAC-DNAをクローニングできることを示した。キシロース非存在下では、既存のBGMベクターで見られていた培養中の相同組換えを抑えることでより安定にインサートを保持でき、従来のシステムでは構築が難しかった複数の類似配列（レポーター遺伝子等）を含むような複雑なトランスジーンにも応用できることを示した。２．BGMベクターの実用性を示すために、BACクローンの逆位・連結操作を駆使してマウス水棲型嗅覚受容体遺伝子ゲノム領域の再構築をおこない、Mbスケールの連結型トランスジーンの構築を試みた。252 kbまでは再構築できていたものの、サイズの大きなBAC-DNAのクローニングにおいて新たな課題が明らかになった。しかしながら別の発展課題において、BGMベクターでの遺伝子操作やトランスジェニックマウスの解析を駆使することにより、初めて水棲型嗅覚受容体遺伝子の発現制御領域の同定に成功した。

巨大DNA断片の遺伝子操作技術はゲノム機能解析に不可欠な基盤技術であり、ゲノム解読が進むにつれてますますその重要性が増している。Mbスケールの遺伝子操作が可能な枯草菌（BGM）ゲノムベクターに着目し、次世代のDNA改変システムの確立のため下記２つの研究を実施し、多様な遺伝子操作法やトランスジェニックマウスへの応用技術の整備、改良型BGMベクターの構築、学術研究への応用を達成した。本技術は、物質生産や人工ゲノム合成、トランスジェネシス、ゲノム機能解析など、遺伝子操作をおこなう産業・工学・学術のあらゆる分野への応用が期待できる。１．キシロース誘導カセットを用いてRecA誘導型枯草菌株（inducible recA expression BGM vector: iREX）を構築した。iREXにおけるRecAの発現はキシロースにより厳密に制御されており、誘導時にはこれまで通りプラスミドやBAC-DNAをクローニングできることを示した。キシロース非存在下では、既存のBGMベクターで見られていた培養中の相同組換えを抑えることでより安定にインサートを保持でき、従来のシステムでは構築が難しかった複数の類似配列（レポーター遺伝子等）を含むような複雑なトランスジーンにも応用できることを示した。２．BGMベクターの実用性を示すために、BACクローンの逆位・連結操作を駆使してマウス水棲型嗅覚受容体遺伝子ゲノム領域の再構築をおこない、Mbスケールの連結型トランスジーンの構築を試みた。252 kbまでは再構築できていたものの、サイズの大きなBAC-DNAのクローニングにおいて新たな課題が明らかになった。しかしながら別の発展課題において、BGMベクターでの遺伝子操作やトランスジェニックマウスの解析を駆使することにより、初めて水棲型嗅覚受容体遺伝子の発現制御領域の同定に成功した。