Development of a parental CRISPR system for insect gene editing

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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。