コロンビア大学、光により遺伝子発現量を300倍にする技術を開発

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開発した技術による、脳機能解明を例とした今後の展望

科学技術振興機構(JST)は2017年10月10日、コロンビア大学の矢澤真幸アシスタントプロフェッサーの研究チームが、哺乳動物に応用可能な高性能の青色光誘導型の遺伝子発現コントロールシステムを開発したと発表した。同研究は、内閣府・革新的研究開発推進プログラム(ImPACT)の一環だという。

光による遺伝子発現量のコントロール技術は、狙った組織や器官、細胞を任意のタイミングで誘導することが簡単にできるようになるため、遺伝子の役割を解明するための技術として幅広く応用できるものと期待されている。

しかし従来の技術では、青色光によって誘導される遺伝子発現効率が低かったり、暗所において予期していない遺伝子発現が発生するなどの課題があった。

同研究チームは従来より、植物において花を咲かせるために必須の光受容体を哺乳動物の遺伝子発現コントロールに応用し、さまざまな分子生物学的手法を駆使することで研究を続けてきた。その結果、これまでは10倍程度の遺伝子発現の上昇が限界であったのに対して、哺乳動物培養細胞で最大300倍程度までの遺伝子発現を上昇させることに成功した。

さらに、培養細胞だけではなく、マウスの固体の組織でも応用可能であることを確認した。

今後、神経科学や幹細胞を分化する研究やショウジョウバエ、ゼブラフィッシュなどのさまざまな実験モデルを用いた遺伝子機能の解析、またヒトの疾患メカニズムの解明など分野への貢献が期待できるという。

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