複雑な形質の発生には、複数の遺伝子ネットワークの協調的な相互作用が不可欠である。遺伝子発現を制御するシス調節エレメント（CRE）の機能を解明することは、複雑な制御経路を理解し、マクロ表現型を改変する能力を向上させる上で極めて重要である。従来のバルクシーケンス法は組織や細胞集団の集合体に依存するが、シングルセル・トランスクリプトミクスは細胞種特異的な情報を捉えることで、より精密な解析を可能にする。
シングルセル技術とゲノムワイド遺伝子スクリーニング、特にシングルセルCRISPR（scCRISPR）システムとの統合は、重要な調節エレメントの同定を可能にし、遺伝子発現制御機構に関する新たな知見をもたらす。
華中農業大学のMaojun Wang教授を責任著者とするレビューでは、scCRISPRシステムを用いた機能ゲノム解析における多様な戦略の最近の進歩を概説し、CREのシングルセル遺伝子スクリーニングに革命をもたらす可能性に焦点を当てた上で、これらの手法を植物研究に適用する際の課題と機会について考察している。
[出典]
- Review "Single-Cell CRISPR: An Efficient Strategy for Decoding Plant Cis-Regulatory Complexity" Zhang Y, Luo X, Li H, Jin S, Zhang X, Wang M. Plant Biotechnology J. 2026-03-19. https://doi.org/10.1111/pbi.70647 [所属] Huazhong Agricultural University, (National Key Laboratory of Crop Genetic Improvement), Shihezi University (College of Life Science)
[構成]
- 1 Decoding Plant Cis-Regulatory Elements: Traditional Challenges and Single-Cell Opportunities
- 1.1 Diversity and Complexity of Plant CREs
- 1.2 Functional Analysis Solution for CREs
1.3 Single-Cell Opportunities of CRE-Regulatory Function Recognition- 2 CRISPR-Mediated Genetic Screening of Single Cells
- FIGURE 1 scCRISPR process overview and practical applications [右図に引用]
- 2.1 CRISPR Perturbation Strategy Targeting CREs
- 2.2 Delivery and Disturbance in Plant Systems
- FIGURE 2 Possible approaches of scCRISPR in plants
- 2.3 Co-Capture of gRNA and the Cellular Transcriptome
- 2.4 Noise Assessment of Single-Cell Data
- 2.5 scCRISPR Deciphers Plant Cis-Regulatory Networks
- 3 Application of scCRISPR in Deciphering Plant Cis？？？-Regulatory Network
- FIGURE 3 Future applications of CRE regulation network.
- 4 Future Challenges, Opportunities, and Plant-Specific Development Pathways of scCRISPR
コメント