2021-11-20 ブログ記事タイトルを「CRISPR-Swap: S. cerevisiae において異なる染色体上の遺伝子発現に作用するゲノム領域("trans QTLs")内の責任変異を同定」から「CRISPR-Swapを利用して，酵母におけるtrans-eQTLの構造と機構を探った」へと改訂

2021-11-19 U Minnesotaの研究グループは2019年に「それぞれが数十個の遺伝子の発現に影響を及ぼす3つの単一のDNA変異」をPLoS Genetics 誌にて報告していたが [初稿の項参照]，CRISPR-Swapを再利用して今回は「一つの遺伝子に複数のtrans-eQTLバリアントが及ぼす影響」をGenetics 誌から発表した．

[出典] "Multiple epistatic DNA variants in a single gene affect gene expression in trans" Lutz S, Van Dyke K, Feraru MA, Albert FW. Genetics 2021-11-15. https://doi.org/10.1093/genetics/iyab208
　S. cerevisiae の遺伝子発現に広範なトランス作用を及ぼすバリアントを含む，大型のRASシグナル制御因子であるIRA2 遺伝子を対象として解析を進めた．CRISPR-Swapと高感度な表現型解析戦略を用いて，原因となる変異をヌクレオチドレベルで同定し，IRA2 にはこれまで知られていた単純な構造ではなく，trans-eGTLをもたらす非同義バリアントが少なくとも７種類存在することを同定した．また，これらのバリアントの効果は，相加的ではなく，エピスタティックな相互作用によって調整されていた．5′末端にある2つのバリアントは，それ単独では影響を及ぼさない3つ目のバリアントと組み合わされたときにのみ，遺伝子の発現と細胞増殖に影響を及ぼした．今回の発見は、trans-eQTLの分子基盤が，これまで考えられていたよりもかなり複雑である可能性を示した．

2019-08-21 初稿
[出典] "DNA variants affecting the expression of numerous genes in trans have diverse mechanisms of action and evolutionary histories" Lutz S, Brion C, Kliebhan M, Albert FW (U Minnesota). (bioRxiv 2019-08-19.) PLoS Genetics. 2019-11-18. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1008375
 

　実験室株S288C ("BY")とワイン酵母株RM11a ("RM")の間で異なる変異が40,000種類知られていたが、BY/RM交雑株に基づく実験から、異なる染色体上の数千種類の遺伝子に作用する("trans-acting")量的形質座位 (trans eQTL)のホットスポット102ヶ所が明らかにされた。一方で、trans eQTLにおいて"trans-acting"をもたらす責任DNA変異の同定は遅れていた。

• 投稿者らは今回、CRISPR-Swapに蛍光標識したタンパク質発現のハイスループット定量を組み合わせることで、trans eQTLホットスポットにおける責任変異 (1塩基変異)を３種類 (グルコースセンサーRgt2; プロモーターOLE1;オレイン酸応答転写因子OAF1)同定し、その作用も解析した [ホットスポットのマッピング戦略についてFig. 1引用右図参照]。
• CRISPR-Swapは、“insert-then-replace”の手法に則り、非必須遺伝子の場合は選択マーカ遺伝子に置換した後に、必須遺伝子の場合は２種類の選択マーカを挿入した後に、Cas9, sgRNAならびにDNA修復用テンプレートによる相同組み換えを介して、BY遺伝子からRM遺伝子へと置換する手法である．