1.[ハイライト] 感染症のポイント・オブ・ケア診断を可能にするCRISPR技術
2.ダニ媒介疾患検出用CRISPR/dCas9バイオセンサー
  • [出典] "CRISPR/dCas9-mediated biosensor for detection of tick-borne diseases" Koo B, Kim D,  Kweon J, Jin CE, Kim SH, Kim Y, Shin Y. Sens Actuators B Chem 2018 June 15.
  • dCas9とシングルマイクロリング共振器を組み合わせたバイオセンサーで、RT-PCRアッセイの100倍の検出感度を実現 (ツツガムシ病/ST 0.54 aM; 重症熱性血小板減少症候群/SFTS 0.63 aM)
  • 血清サンプルから、極めて類似したSTとSFTSを20分で識別可能
3.CRISPR-Cas9による熱帯熱マラリア原虫 (Plasmodium falciparum)の遺伝子編集用gRNAデーターベース構築
  • [出典] "Guide RNA selection for CRISPR-Cas9 transfections in Plasmodium falciparum" Ribeiro JM, Garriga M, Potchen N, Crater AK, Gupta A, Ito D, Desai SA. Int J Parasitol. 2018 Jun 15.
  • gRNAごとのオンターゲット効率や特異性スコアに加えて、抗マラリア薬やワクチンが多重遺伝子ファミリーを標的とすることから、パラログの特異性スコアも登録;著者らのCRISPR/Cas9形質導入成功例も提供
4.ブルーストリパノソーマ (Trypanosoma brucei)においてヒストン修飾個々にCRISPR-Cas9技術で解明する
  • [出典] "Exploiting CRISPR–Cas9 technology to investigate individual histone modifications" Vasquez JJ, Wedel C, Cosentino RO, Siegel TN. Nucleic Acids Res. 2018 Jun 15.
  • T. bruceiではDSB修復がほとんど相同組換え修復されることを前提に、エピソームを介したCRISPR-Cas9遺伝子編集システムを開発し、1塩基分解能でのマーカ・フリーのゲノム編集を実現 (下図 原論文 Fgiure 1.参照)
episome-based Cas9
  • ORFと3'UTRの間へのGFPノックイン、1回のトランスフェクションでヒストンバリアントのH3.V (Tb927.10.15350)とH4.V (Tb927.2.2670)をコードする遺伝子の両アレル削除、マルチコピー遺伝子の精密編集、ヒストンH4K4のH4R4への置換をオフターゲット検出限界以下で実現
5.CRISPR-Cas9によるKlebsiellaファージの遺伝子編集
  • [出典] "Efficient genome engineering of a virulent Klebsiella bacteriophage using CRISPR-Cas9" Shen J, Zhou J, Chen GQ, Xiu ZL. J Virol. 2018 Jun 13.
  • 多剤薬剤耐性を獲得するKlebsiella pneumoniaeに対するファージ療法の開発を念頭にバクテリオファージphiKpS2の遺伝子編集を試み、プロモーターと9種類の遺伝子を推定
6.CRISPR/Cas9とオリゴDNAによるゼブラフィッシュへの点変異ノックインを最適化
  • [出典] "Optimized knock-in of point mutations in zebrafish using CRISPR/Cas9" Prykhozhij SV, Fuller C, Steele SL, Veinotte CJ, Razaghi B, Robitaille JM, McMaster CR, Shlien A, Malkin D, Berman JN. Nucleic Acids Res. 2018 Jun 14.
  • ノックインの効率を、アレル特異的プライマーを利用するPCR (allele-specific PCR: AS-PCR)とハイスループット・シーケンシングで評価し、非対称なアンチセンス・オリゴDNA*が最適化に最も効果的であることを同定;さらに、Cas9が切断するサイトと点変異導入サイトを近接させ、オリゴDNAを加水分解抵抗性の合成核酸ホスホロチオエートオリゴヌクレオチドで修飾**することで、効率向上;トランス・ノックインの発生を見出したが制限酵素を利用することで除去
  • *) CRISPR関連文献メモ_2016/01/23 - 1. 非対称なDNAドナーを利用すると、CRISPR/Cas9を介したHDRの効率が向上する. 
  • **) CRISPR関連文献メモ_2016/03/03 - 1. 化学修飾したオリゴヌクレオチド(ODN)が、TALENとCRISPR/Cas9によるゲノム編集の効率と柔軟性を改善する
7.CRISPR/Cas9とドナーDNAを介したHDRにより、Saccharomyces cerevisiaeの栄養要求性をもたらす
  • [出典] "A set of novel CRISPR-based integrative vectors for Saccharomyces cerevisiae [version 1; referees: awaiting peer review]" Daniels PW, Mukherjee A, Goldman AS and Hu B. Wellcome Open Res 2018, 3:72.
  • メチオニン生合成に必要な酵素のMet15遺伝子またはリジンの生合成に必要な酵素のLys2遺伝子へ、6.3 kbまでの長さのDNA断片のノックインが可能なことを実証;栄養要求性を伴う酵母株の作出も容易に
8.バイオマスのガス化への利用が期待されるClostridium ljungdahlii炭素固定代謝経路を、誘導型CRISPRiで調節する
  • [出典] "Rediverting carbon flux in Clostridium ljungdahlii using CRISPR Interference (CRISPRi)" Woolston BM, Emerson DF, Currie DH, Stephanopoulos G. Metab Eng. 2018 Jun 12.
  • テトラサイクリン・プロモータを利用する誘導型CRISPRiによって遺伝子発現を下方制御;ホスホトランスアセチラーゼ遺伝子ptaの発現を下方制御することで、酵素活性を97%減じ、従属栄養条件での3-ヒドロキシブチレート (3HB)産生量を2.6倍に