[出典] A bacterial gene-drive system efficiently edits and inactivates a high copy number antibiotic resistance locus. Valderrama JA, Kulkarni SS, Nizet V, Bier E. Nat Commun. 2019-12-16. 
 微生物に由来するCRISPR-Casシステムにより、微生物のゲノムそしてまたはプラスミドのDNAを編集することで、病原性や薬剤耐性の遺伝子を除去する試みが続いているが [1]、実用化には、多コピーのプラスミドを効率的に標的する必要がある。CRISPR-Casシステムは一方で、自己増殖するCas9-gRNAカセットを介した遺伝子ドライブ (Wikipediaから引用した下図模式図参照)遺伝子ドライブ機構
による感染症媒介昆虫集団や侵入外来種集団の制御への展開が試みられ [2-3]、遺伝子ドライブの性能がショウジョウバエ、酵母さらにはマウスといった二倍体生物において実証されている。
 UCSDの研究チームは今回、λRedリコンビナーゼの助けを借りて、Cas9切断部位に相同組み換え修復過程を介して活性なgRNAカセットをコピーしていく微生物版遺伝子ドライブシステム"pro-active" genetic system (Pro-AG)を開発し、薬剤耐性遺伝子を帯びたプラスミドを多コピー帯びたE. coliモデルにおいて、アンピシリン耐性遺伝子β-ラクタマーゼ (bla)を、CRISPR-Cas9による単なる切断の~100倍の効率で不活性化することに成功した (原論文Fig. 1引用下図参照)。Fig. 1
 上図は、Cas9切断部位へのgRNAの挿入を伴わない通常のCRISPR-Cas9による編集 (a)と、Cas9切断部位へのgRNA挿入を伴うPro-AGによる編集 (c)の模式図と、選択培地でのアンプリシン耐性 (Amp(R))を帯びたコロニー形成能の比較 (b と d)を示している (図の中のaTCはtetプロモーターを介したpCas9からのCas9の発現を誘導するアンヒドロテトラサイクリンの略)。
 研究チームは、Pro-AGがサイズの大きなプラスミドに対しても有効であることを示し、また、遺伝子ターゲッティングに利用可能なことをGFPのノックインで実証し、Pro-AGは汚水、養魚池、肥育場などの環境における微生物集団の制御に展開可能とした。

[参考記事]
  1.  crisp_bio 2017-05-08 CRISPR-Casヌクレアーゼを設計して、ゲノム配列特異的に機能し、抗生物質耐性菌にも有効な抗菌剤を創出する
  2. crisp_bio 2019-01-26 哺乳類動物遺伝子ドライブの試み
  3.  crisp_bio 2018-06-22自己増殖型CRISPR遺伝子ドライブシステムは、野生集団への侵襲性が高い可能性がある