したっぱ昆虫細胞研究者のメモ

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2008年 12月 25日

狙った相同組み換え:イネ

正直よく分からないのですが
組み換え体とかほとんど意味が分からないのですが
相手が植物なのだからとあきらめて読みました。

■■■間違ってたら教えて下さい■■■

Yasuyo Johzuka-Hisatomi,Rie Terada and Shigeru lida
Efficient transfer of base changes from a vector to the rice genome by homologous recombination:involvement of heteroduplex formation and mismatch correction
Nucleic Acid Research,2008,1-9

例えば生物が酵素Aを発現しているが、代わりに酵素Bを発現してほしい時
酵素Aのコード領域をそっくりそのまま酵素Bのものに変えられたら素晴らしいと思います。
さまざまな非ペプチド性高分子の生産に役立つでしょう。

そして、上記のような「そっくりそのまま入れ替える」ような遺伝子組み換えのことをHomologous Recombination(HR)というそうです。
この技術は、単細胞生物や線虫で利用可能であったそうですが、植物では困難であるそうです。

e0160319_23591892.jpg

今回紹介する論文は、植物(イネ)でのHRに成功しています。
HRでは導入したい遺伝子の両端に対象となる遺伝子座の周囲と相同な塩基配列をつけることで、相同組み換えによる遺伝子のゲノムへの導入を狙います。
(上図参照)
1番上が、宿主植物の対象遺伝子座
2番目が、デザインしたT-DNA(含、導入遺伝子、ここではhpt)
3番目が、うまくいって組み変わった宿主植物の対象遺伝子座である。
相同組み換えが狙いなのだから、両端の相同配列部は一緒のものが良い。



私は勝手に思い込んでいたために、この論文のabstがしばらく理解できませんでした。
この論文のすごいのは
Base changes within the homologous segments in the vector could be efficiently transferred into the corresponding genomic sequences
という発見です。
相同部に"誤った"塩基が入ってHeteroduplexになった方がよいということです。
実際この論文では21個の点で塩基の間違いを導入しています。
斜め読みで間違ってたら申し訳ないのですが、Mismatch Correction、塩基配列の校閲機構がこの現象の原因となっているそうです。



単細胞の組み換え生物が世代を経るごとに組み替え遺伝子の頻度が下がる恐れがあるのに対し、接木で増やせる組み換え植物には圧倒的なアドバンテージがあるように思います。
たとえば、お茶をして、香気成分の代わりに医薬を作らせることができるようになれば、工場建設技術を持たない地域でも、薬をお茶から摂れるようになります。
たとえば、ジャスモン酸の代わりに、黄体ホルモンを葉に蓄積させるお茶が出来れば、人口問題の解決に確実に貢献できるはずです。

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by koretoki | 2008-12-25 23:55


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