Microbial holozoans(微生物性ホロゾア)は、動物に最も近い単細胞生物である。動物と広範な遺伝子レパートリーを共有し、複雑な生活環を示す。これらの生物の研究は多細胞性生物の進化を理解する上で極めて重要であり、
4つのMicrobial holozoans系統(choanoflagellates、filastereans、ichthyosporeans、corallochytreans)の生物学的側面の解明において大きな進歩が遂げられている [Wikipediaから引用したHolozoaの系統図・右図参照]。この中で、corallochytreansは最も初期に分岐したholozoanの一つであり、多核細胞性と二分裂性の双方を示す唯一の既知のグループであるが、解析するための逆遺伝学ツールは未だ不足している。
4つのMicrobial holozoans系統(choanoflagellates、filastereans、ichthyosporeans、corallochytreans)の生物学的側面の解明において大きな進歩が遂げられている [Wikipediaから引用したHolozoaの系統図・右図参照]。この中で、corallochytreansは最も初期に分岐したholozoanの一つであり、多核細胞性と二分裂性の双方を示す唯一の既知のグループであるが、解析するための逆遺伝学ツールは未だ不足している。 スペイン、英国、フランスの研究チームは今回初めて、corallochytreansにおいて、Cas9-gRNAのリボ核タンパク質(RNP)を介した遺伝子不活性化および点突然変異誘導に成功し、動物の起源とホロゾアの進化の理解を深めるための機能ゲノミクス・比較ゲノミクス・細胞および個体モデル構築への道を開いた。
概念実証実験として、mTOR経路の構成要素であるfkb12 遺伝子を不活性化し、ラパマイシン耐性を付与するとともに、コハク酸脱水素酵素のサブユニットをコードするsdhB 遺伝子に点変異を導入し、カルボキシン耐性を付与した。編集効率は約2%であった。この結果は、C. limacisporumにおいて非相同末端結合経路と相同性誘導修復経路の両方が存在することを示唆した。さらに、多重遺伝子ターゲティングにより、共編集頻度は約20%であることが明らかになった。
本研究から、C. limacisporum が各染色体が一本しか存在していない半数帯であることも明らかになり、動物起源に関わる分子メカニズムを解明するための遺伝学研究および遺伝子編集応用にとって理想的なモデルであることが示された。
[出典] "CRISPR-Cas9 genome editing in Corallochytrium limacisporum, a key species for understanding animal origin" Ara PS, Casacuberta E, Scazzocchio C, Ruiz-Trillo I, Najle SR. Open Biol. 2025-07-23. https://doi.org/10.1098/rsob.250066 [著者所属] Institut de Biologia Evolutiv (スペイン), ICREA, Center for Genomic Regulation (Barcelona Institute for Science and Technology), Imperial College London (英国), Institute of Integrative Biology of the Cell/Universite Paris-Saclay (フランス)
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