[注] このBlog記事は、手違いのため、2025-09-30 06:06投稿記事と重複しておりますが、すでにアクセスがありましたので、いずれもこのまま維持いたします。
標的超変異ツールは、タンパク質や経路の改変、そして進化ランドスケープの探究に有用である。しかしながら、既存のゲノム遺伝子座を対象とした標的超変異ツールは、変異ウィンドウが限定されており、変異の種類も限られている。江南大学の研究チームは今回、変異原性が高くプロセッシング能力の高いバクテリオファージT5またはT7 DNAポリメラーゼ（DNAP）をCRISPR-Cas9と
統合することで [Figure 1引用右図 a 参照]、あらゆる種類のヌクレオチド置換と最大2キロベースまで拡張された変異ウィンドウを可能にするin vivo変異誘発システムを開発し、野生型大腸菌と比較して最大1.1 × 106倍の変異率を達成した。
標的超変異ツールは、タンパク質や経路の改変、そして進化ランドスケープの探究に有用である。しかしながら、既存のゲノム遺伝子座を対象とした標的超変異ツールは、変異ウィンドウが限定されており、変異の種類も限られている。江南大学の研究チームは今回、変異原性が高くプロセッシング能力の高いバクテリオファージT5またはT7 DNAポリメラーゼ（DNAP）をCRISPR-Cas9と
統合することで [Figure 1引用右図 a 参照]、あらゆる種類のヌクレオチド置換と最大2キロベースまで拡張された変異ウィンドウを可能にするin vivo変異誘発システムを開発し、野生型大腸菌と比較して最大1.1 × 106倍の変異率を達成した。 MS2を介したT5またはT7 DNAPのリクルートメントとニッカーゼnCas9との共局在化により、オンターゲット率を損なうことなくオフターゲット率が最大96.8%削減された。
さらに、dTnpBをベースとした転写抑制システムの利点を活用することで、連続進化における突然変異誘発プロセスを適切に制御することが可能になった。
最後に、CRISPR-TDNAPを用いた制御可能な実験室進化のための標的突然変異誘発（CRISPR-TDNAP-assisted targeted mutagenesis for regulable laboratory evolution: CTRLE）は、8日間で細胞に三種抗生物質耐性を付与し、6日間でツインアルギニン転座経路の効率を3倍以上向上させた。さらに、CTRLEは枯草菌（Bacillus subtilis ）とクルイベロマイセス・ラクティス（Kluyveromyces lactis ）において有効であることが証明され、それぞれ宿主バックグラウンドと比較して1.2 × 10⁵倍と5 × 10⁷倍の標的突然変異率が得られた。
こうして、CTRLEはさまざまな微生物細胞の連続進化を加速するための効率的かつ普遍的な方法であることが、実証された。
[出典] "CRISPR-DNA Polymerase Assisted Targeted Mutagenesis for Regulable Laboratory Evolution" Chen S [..] Zhang G. Adv Sci. 2025-09-23. https://doi.org/10.1002/advs.202511448 [所属] Jiangnan University
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