ヒト腸内に豊富に存在する Bacteroides 属細菌はヒトの健康に貢献するいわゆる善玉菌ですが、日和見感染症の原因となる細菌でもあります [wikipedia]。そこで、ヒトの健康を維持さらには増進するアプローチとして、腸内で Bacteroides 属細菌をコントロールすることが考えられます。深圳先進技術研究院定量的合成生物学国家重点研究室を主とする中国の研究チームが今回、Scytonema hofmanni 由来のCRISPR関連トランスポザーゼ (CRISPR-associated transposon: CAST) "ShCAST’"をベースに、Bacteroides 属細菌を複雑な腸内マイクロバイオームの中で選択的かつ効率的に遺伝子操作可能にするSTIBを開発しました。STIBは、"ShCAST-based transient insertion system for Bacteroides " に由来する命名です 。
STIBは、Bacteroides 属細菌において、相同組換えに依存することなく、迅速かつ部位特異的な大挿入を可能にします。研究チームは、トランスポザーゼ（TnsB）にニッキング・ホーミング・エンドヌクレアーゼ（nAnil）を、Cas12kにATPase（TnsC）を融合させることで [グラフィカルアブストラクト参照]、STIBを体系的に最適化し、オンターゲットへの挿入効率97%以上を達成しました。STIBはまた、多様な*Bacteroides*（バクテロイデス）属細菌において、様々なゲノム領域において、大きな積載容量を伴う効率的かつ特異的なゲノム挿入を実現しました。
さらに、Bacteroides thetaiotaomicron の代謝能を拡張するために、イヌリン利用に関わる大型の外来遺伝子クラスター（8.4 kb）を挿入することで、STIBの有用性を実証しました。
最後に、40種のヒト腸内細菌からなる複雑な合成微生物叢の中で、Bacteroides 属細菌選択的に部位特異的ゲノム編集を実現し、標的となる菌種の濃縮および単離を可能にしました。
[出典] "Targeted genomic editing of human gut Bacteroides species based on CRISPR-associated transposases" Yucan Hu (1,2,7), Qingmei Li (1,7) [..] Wei Zhao (1,2,6,8), Lei Dai (1,2,8,9) [+6]. Cell Syst. 2026-06-29. https://doi.org/10.1016/j.cels.2026.101650
- State Key Laboratory of Quantitative Synthetic Biology, Shenzhen Institute of Synthetic Biology, Shenzhen Institutes of Advanced Technology, Chinese Academy of Sciences, Shenzhen 518055, China
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- State Key Laboratory of Microbial Technology, Shandong University, Qingdao 266237, China
- CAS Key Laboratory of Synthetic Biology, CAS Center for Excellence in Molecular Plant Sciences, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200032, China
- State Key Lab of Genetic Engineering and Institutes of Biomedical Sciences, Department of Microbiology and Microbial Engineering, School of Life Sciences, Fudan University, Shanghai 200032, China
- Department of Food Science and Technology, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 20000, China
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