[出典] "A CRISPR interference system for engineering biological nitrogen fixation" Russell SJ, Garcia AK, Kaçar B. mSystems. 2024-02-20. https://doi.org/10.1128/msystems.00155-24 [所属] U Wisconsin-Madison.
地球上のすべての生物が生きていくためには窒素が必要である。大気中だけでも約78％が窒素であるにもかかわらず、ヒトは窒素を直接利用することができない。その代わり、ヒトは生存に必要な窒素を食物から得ている。その食物を供給する農業は、100年以上もの間、窒素肥料合成の工業的手法に依存してきたが、これは再生不可能なエネルギー資源を大量に消費し、環境悪化と人為的気候変動を悪化させている。このような工業的手法に代わる有望な選択肢が、生物学的に利用可能な窒素を生成する唯一の生物学的経路である微生物窒素固定を工学的に利用することである。
生物学的窒素固定は、大気中の窒素をニトロゲナーゼ触媒によって生物学的に利用可能なアンモニアに還元するもので、重要なテーマである。米国の研究チームが今回、窒素固定細菌 Azotobacter vinelandii において、標的遺伝子をサイレンシングするCRISPRiを、部位特異的トランスポゾン挿入によってゲノム上に組み込むことで、窒素固定に必須な遺伝子の転写を60％抑制できることを示した。今回の成果は、窒素固定遺伝学の複雑さを解明し、その操作を可能にするための重要な一歩である。
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