ゲノム編集ＥＳ細胞を用いた１世代個体解析法の開発と性染色体機能解析への応用

本研究においては、CRISPR/Cas9システムを用いて、精子形成における遺伝子の機能を迅速に解析するシステムを開発し、性染色体遺伝子もしくはゲノム領域の機能を解析した。具体的には、緑色蛍光を発するES細胞にCRISPR/Cas9システムを用いて目的変異を導入し、キメラマウス精巣で変異生殖細胞の精子形成を緑色蛍光により観察した。X染色体では、KOマウスが胎生致死となる1遺伝子を含む6遺伝子について、前年度にESキメラマウスの精子形成に異常がないことを確認した。本年度は、胎生致死を示す1遺伝子を除く5遺伝子について、ESキメラマウスから変異アレルが伝わった次世代のKOマウスで、精子形成を再度観察し、これら遺伝子が精子形成には必須ではないことを明らかにした。これらの成果は現在学術雑誌に投稿中である。また、Y染色体については、男性不妊の原因と考えられている領域について、領域内遺伝子のKOマウスの作製と解析に加え、領域のほぼ全長を欠損したY染色体を持つESキメラマウスの解析を行い、この領域がマウスにおいては正常な精子形成に必須ではないことを明らかにした。本研究で確立した1世代個体解析法は個体レベルでの表現型解析に費やす時間を短縮し、致死性遺伝子の機能を解析できる。また、この手法を用いて得られた知見は男性不妊のメカニズム解明に有用である。以上の結果はまとめて国内の学会で発表し、Ｙ染色体遺伝子の解析結果をまとめ筆頭著者として学術雑誌に発表した。また不妊因子領域の欠損マウスの解析結果については現在学術雑誌に投稿準備中である。

本研究においては、CRISPR/Cas9システムを用いて、精子形成における遺伝子の機能を迅速に解析するシステムを開発し、性染色体遺伝子もしくはゲノム領域の機能を解析した。具体的には、緑色蛍光を発するES細胞にCRISPR/Cas9システムを用いて目的変異を導入し、キメラマウス精巣で変異生殖細胞の精子形成を緑色蛍光により観察した。X染色体では、KOマウスが胎生致死となる1遺伝子を含む6遺伝子について、前年度にESキメラマウスの精子形成に異常がないことを確認した。本年度は、胎生致死を示す1遺伝子を除く5遺伝子について、ESキメラマウスから変異アレルが伝わった次世代のKOマウスで、精子形成を再度観察し、これら遺伝子が精子形成には必須ではないことを明らかにした。これらの成果は現在学術雑誌に投稿中である。また、Y染色体については、男性不妊の原因と考えられている領域について、領域内遺伝子のKOマウスの作製と解析に加え、領域のほぼ全長を欠損したY染色体を持つESキメラマウスの解析を行い、この領域がマウスにおいては正常な精子形成に必須ではないことを明らかにした。本研究で確立した1世代個体解析法は個体レベルでの表現型解析に費やす時間を短縮し、致死性遺伝子の機能を解析できる。また、この手法を用いて得られた知見は男性不妊のメカニズム解明に有用である。以上の結果はまとめて国内の学会で発表し、Ｙ染色体遺伝子の解析結果をまとめ筆頭著者として学術雑誌に発表した。また不妊因子領域の欠損マウスの解析結果については現在学術雑誌に投稿準備中である。