新技術でゲノム編集が進化し、持続可能な作物改良がスピーディーかつ低コストに

Tokyo科学者たちは、植物の遺伝子をより迅速かつ低コストで編集する新しいツールを開発しました。この研究はキース・スロットキン博士が率いるドナルド・ダンフォース植物科学センターで行われ、Nature誌に発表されています。そのツールはTATSI（トランスポエースを用いた標的部位統合）と名付けられ、トランスポゾンを利用して特定のDNAを植物のゲノムに挿入します。

主な特徴:

• DNAの高頻度かつ高精度な組み込み
• 遺伝子編集植物の迅速な生成
• 作物改良のためのコスト効率の良い方法

従来の作物におけるゲノム編集は遅く、しばしば不正確です。CRISPR/Casはこのプロセスを改善しましたが、依然として限界があります。CRISPR/CasはDNAを切断して変更を加えるのですが、目的のDNAを正確に組み込むことは難しいです。TATSIはCRISPR/Casを強化し、特定のターゲットでの正確なDNA統合を可能にします。

TATSI技術は「トランスポザ―ゼ」と呼ばれる酵素を利用しています。トランスポザ―ゼは転移因子由来のもので、時には「ジャンクDNA」とも呼ばれるこれらの要素は、トウモロコシのゲノムの70%以上を占めています。この要素は2十億年以上かけて進化し、効率的にゲノムにDNAを挿入できるようになりました。スロットキンのチームは、この自然のツールを利用して作物を改良しています。

植物に新しい特性を加える能力は、多くの世界的な課題を解決することができます。例えば、作物は以下のように向上させることができます：

• ウイルス抵抗性の強化
• 栄養価の向上
• 油の組成の改善

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この新しいツールは農業をより持続可能にすることができます。新しい植物品種をより迅速かつ低コストで市場に導入することを目的としています。TATSIの開発は2019年にダンフォースセンターでのコンペティションをきっかけに始まりました。「Conversations: Big Ideas 2.0」イベントがスロットキンの研究チームにこのアイデアを探求するヒントを与えました。

スロトキンチームは競争で勝利し、初めての資金を得ました。それ以来、バイエル クロップサイエンスとアメリカ国立科学財団（NSF）の支援を受けています。ダンフォースセンターとNSFからのさらなる資金提供を受けて、彼らはプロトタイプを作成し、商業化前の開発を始めることができました。

スロットキンは、このプロジェクトが研究の焦点をTATSIが農業に与える影響に変更したと説明しました。このプロジェクトは、ダンフォースセンターの「研究を通じて大きな貢献をする」という主要な目標と一致しています。

TATSIは、転移因子を用いて植物のゲノム編集をより正確かつ効率的にすることを目指しています。この手法は、大きな農業問題を迅速かつ低コストで解決するのに役立つ可能性があります。研究は今後もさらに開発と商業化に向けた資金提供を受け続けています。