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Development of a parental CRISPR system for insect gene editing

开发用于昆虫基因编辑的亲本 CRISPR 系统

基本信息

批准号：
22K19179
负责人：
大門高明
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19179/
关键词：
ゲノム編集昆虫 CRISPR 節足動物

项目摘要

本課題は、成虫への注射によって昆虫のゲノム編集を可能とするparental CRISPR法の学理を構築し、この方法のさらなる効率の向上、多用途化、適用可能範囲の拡大を実現させることを目的とする。2022年度は、以下の研究項目を実施した。(1) 「難インジェクション昆虫」における実証試験：従来法（＝卵への注射）ではゲノム編集が著しく困難であった種において、DIPA-CRISPR法によるゲノム編集実証試験を行った。寄生蜂の１種ではゲノム編集個体を得ることができなかったが、カメムシ目の１種においては数%の効率でゲノム編集個体を得ることができた。(2) 適用可能範囲（種）の調査：これまでの研究において、多栄養室型の卵巣をもつ昆虫（ハエなど）ではDIPA-CRISPRがうまく働かなかった。そこで蚊についてもテストしたところ、数%の効率でゲノム編集個体を得ることができた。これによって、昆虫の卵巣の３タイプのすべて（無栄養室、端栄養室、多栄養室）において、DIPA-CRISPRが可能であることが判明した。ハエでうまくいかない理由は不明である。(3) best practice構築：産卵様式ごとの最適な注射タイミングについて検討した。少量の卵を毎日産み続けるタイプの複数種において、造卵を開始して間もない新成虫に注射すると効率が跳ね上がるという特徴が共通してみられ、このタイプにおいては効率を50%以上に向上させることができるようになった。(4)より高度なゲノム編集法の開発：遺伝子ノックインについて、供与するドナーDNA（ssODNなど）の配列長等について検討した。コクヌストモドキにおいて、遺伝子ノックイン個体は安定して得ることができているものの、効率の顕著な向上は見られず、今後の課題である。

This topic is a compilation of adult insect injections and possible parental The CRISPR method's theoretical structure and method are efficient, multi-purpose, and applicable to a wide range of applications. In 2022, the following research projects will be implemented. (1) "Difficult insect pests" Kawasaki's evidence test: the original method (= egg injection) compiled by Kazuno It is a difficult problem and the DIPA-CRISPR method has been edited and tested. The first species of parasitoid wasp, the compiled individual, を得ることができなかったが, カメムシ目の1 species においてはNumber%のefficiencyでゲノムCompilation individual をget ることができた. (2) Survey of possible applicable ranges (species): これまでの Research において, Multi-rearing room type のOV壣をもつInsect（ハエなど）ではDIPA-CRISPRがうまく働かなかった.そこで Mosquito についてもテストしたところ、Several% のefficiency でゲノムCompiled individual を得ることができた.これによって、Insect の egg 巣の３タイプのすべて（无栄nurturing room, end 栄nurturing room, many栄 breeding room) において, DIPA-CRISPR がpossible であることがdetermined した.ハエでうまくいかないThe reason is unknown. (3) Best practice construction: spawning 様style ごとのoptimal injection タイミングについて検question した. A small number of eggs are produced every day, and the number of eggs is produced every day, and the egg production is started, and the new adults are injected and the efficiency is high.るという特徴が公してみられ、このタイプにおいてはeffect The rate is higher than 50%. (4) より高なゲノムCompilation methodの开発: 伝子ノックインについて, It is paired with SsODN DNA (ssODN).コクヌストモドキにおいて、弝子ノックイン Individual は stable して got ることができているものの, Efficiency の顕出な上は见られず, Future issues である.