1. [レビュー] 人工進化
[出典] REVIEW "Synthetic evolution" Simon AJ, d’Oelsnitz S, Ellington AD. Nat Biotechnol 2019-06-17.
- University of Texas at Austinの研究チームは、変異導入による多様化と望む機能またはフェノタイプを帯びた変異体の選択を繰り返していく手法を"人工進化 (synthetic evolution)”と定義し、CRISPR技術に基づく*ゲノムワイドの指向性進化法**を含む人工進化に利用可能なツールをレビューした (Table 1 Summary of synthetic evolution methods参照)。
- (*) CRMAGE CRISPR関連文献メモ_2016/01/30 第２項 ；CasPER CRISPRメモ_2018/07/11 第９項；CREATE CRISPR関連文献メモ_2016/12/18 第６項； TAMとCRISPR-X CRISPR関連文献メモ_2016/12/04 第２項；EvlovR CRISPRメモ_2018/08/02 第１項
- また、CBEとABE (crisp_bio記事2018-11-16)やHoming CRISPR (crisp_bio 2018-08-11)も取り上げた。
- (**) PDB今月の分子#228 酵素の指向性進化 (Directed Evolution of Enzymes)
2. [レビュー] "Speed breeding"で100億人を賄う
[出典] REVIEW "Breeding crops to feed 10 billion" Hickey LT [..] wolf BH. Nat Biotechnol 2019-06-17.
- 世界人口の増加と気候変動の中で、育種家と植物科学者には、高い収量、高い栄養、病害虫に対する耐性、および、クライメート・スマート*な品種を短期間で開発することが求められている (* climate-smart: resilience and adaptation to climate change/FAO "Climate-Smart Agriculture", 2018)。
- University of Queenslandをはじめとするオーストラリア、英国、米国、サウジアラビア、中国の研究グループは、植物品種改良の歴史を辿った上で、CRISPR/Cas9ゲノム編集を含む"speed breeding" の最新技術を融合することで期待に応えられるとし'Supercharging' planet growth: speed breeding 2.0 (Fig. 5参照)を提唱した。なお、CRISPR/Cas9ゲノム編集技術の利用形態として、Fig. 3 にExpressEditの概要図が用意されている。
3. 標的配列のエンリッチメント法CATE-seq
[出典] "CRISPR-assisted targeted enrichment-sequencing (CATE-seq)" Xu X [..] Wang J. bioRxiv 2019-06-17.
- 東南大学 (南京市)の研究チームが開発したCATE-seqの主要部品は、ストレプトアビジンでコートした磁気ビーズにビオチン化を介して結合した一本鎖オリゴヌクレオチド (ssODN)と、このssODNに結合する24 bpの長さの配列 (capture sequence: CS)を3'末端に結合したsgRNA (capture sgRNA: csgRNA)とdCas9の複合体である。はじめに、解析対象のゲノムDNA断片* (以下、gDNA)にdCas9-csgRNA複合体が結合してdsDNA-dCas9-csgRNAの複合体が形成され、次いで、CSとssODNのアニーリングを介して、室温で、解析対象dsDNAが磁気ビーズにより分離され、NGS解析に至る。
- CATE-seqにより３種類のスケールのエンリッチメントを実現し、簡明さ、標的特異性、感度、スループット、スケーラビリティーに優れていることを実証した：54 csgRNAsによる35 exons/6 genes/6 gDNA samples; 367 csgRNAsによる399 target exons/ 186 genes/ 9 gDNA samples; 2,302 csgRNAsによる2,032 target exons/451 genes/ 2 gDNA samples；* 由来細胞は293T, HepG2, HL7702, C-33a, SiHa, HeLa,および293Tm
- 関連crisp_bio記事：CRISPRメモ_2018/11/29[第1項目] CRISPR-Cas9が誘導する鎖置換増幅による超高感度DNA検出法
4. Cas9HF1がトウモロコシ黒穂病菌 (Ustilago maydis)のゲノム編集の精度を向上
[出典] "Cas9HF1 enhanced specificity in Ustilago maydis" Zuo W, Deporteer JRL, Doehlemann G. bioRxiv 2019-06-14.
- University of Cologneの研究チームは、高精度なCas変異体 (Cas9-HF1 , eSpCas9(1.1) 、およびHypaCas9)の効率と標的選択性のin vivo定量化を可能とするGFPを発現するU.maydis レポータ株を作出し、各変異体を評価し、Cas-HF1がU.maydisゲノム編集において最も高精度であり、また、オフターゲット編集が発生しないことを同定した。
5. [ レビュー] CRISPR/Cas9を介したHDR効率を高める法
[出典] REVIEW "Methods for Enhancing Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats/Cas9-Mediated Homology-Directed Repair Efficiency" Tang XD, Gao F, Liu MJ, Fan QL, Chen DK, Ma WT. Front Genet 2019-06-17.
- 西北農林科技大学と中国動物衛生与流行病学中心の研究グループによるレビュー：イントロダクション (CRISPR-Casシステムの基本；DSBのNHEJ修復過程；DSBのHDR過程 Figure 2 引用下図参照)；HDR亢進法 (NHEJの抑制；細胞周期；HR関連タンパク質発現 (Radファミリ；ファンコーニ貧血コア複合体；腫瘍抑制因子p53；CtIP)；ドナーDNAの選択；Cas9以外のCasエフェクタ
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