- テルアビブ大学の研究者達が、Applied and Environmental Microbiology Journal 誌から刊行したレビュー
植物ゲノムでは遺伝子重複が広く見られ、遺伝子の50～90%が機能的冗長性を示す可能性のある遺伝子ファミリーに属しています。倍数体作物では遺伝子重複はさらに顕著になります。こうした遺伝子の冗長性は、機能ゲノミクスの研究を複雑にし、
遺伝学的操作を制限し、ひいては、品種改良に対する障壁となってきました [右図はFigure 1から引用した冗長性のタイプ]。
遺伝学的操作を制限し、ひいては、品種改良に対する障壁となってきました [右図はFigure 1から引用した冗長性のタイプ]。 近年、機械学習に基づくツールによって、植物ゲノム全体における冗長遺伝子ペアの予測精度が向上はしましたが、地球温暖化や食料問題への対応に向けて迫られている育種の推進に向けて予測精度を高めるためには、学習させるための大規模データが必要です。
一方で、
多重化CRISPR-Cas9システムを利用することで [右図はFigure 4から引用したCRISPR GEによる機能ゲノミクスのモデル図]、冗長性を克服し、隠れた遺伝子機能を明らかにし、将来の機械学習予測モデルに活用できる大規模なデータセットを生成することが可能になってきました。
多重化CRISPR-Cas9システムを利用することで [右図はFigure 4から引用したCRISPR GEによる機能ゲノミクスのモデル図]、冗長性を克服し、隠れた遺伝子機能を明らかにし、将来の機械学習予測モデルに活用できる大規模なデータセットを生成することが可能になってきました。 こうして、CRISPR育種と計算ゲノミクスと比較ゲノミクスを組み合わせることで、より精密な機能解析のための枠組みを構築し、新たな品種の開発を促進することが期待されます。
[構成] 参考文献83件を含む13頁
Part I: the prevalence of gene duplications in plant genomes
Part II: challenges posed by duplication redundancy in functional genomics and breeding
Part III: solutions and future perspectives
Predicting genetic redundancy in plant genomes
Gene-editing strategies for overcoming redundancy
Concluding remarks and future perspectives
[図一覧]
- Figure 1 Different types of genetic redundancy.
- Figure 2 Prevalence of genes belonging to gene families across angiosperm genomes.
- Figure 3 Factors influencing the likelihood of genetic redundancy between gene pairs.
- Figure 4 Schematic overview of the CRISPR library approach to study gene function in the context of redundancy.
[出典]
- Review "Navigating genetic redundancy in plant genomes: insights for research and breeding" Berman A, Zylberberg I, Mayors I, Shani E. Trends Plant Sci. 2026-03-19. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2026.02.004 [所属] Tel Aviv University (School of Plant Sciences and Food Security) (イスラエル)
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