ゲノム編集とゲノム工学

近年の標的遺伝子 / ゲノム編集技法の発達により、関心のある遺伝子への極めて特異的かつ標的を絞ったDNAの組み換えにおいて、さまざまな分子アプローチを選べるようになりました。CRISPR/Cas9ヌクレアーゼ、転写活性化因子様エフェクターヌクレアーゼ（TALEN）、ジンクフィンガーヌクレアーゼ（ZFN）の活用を伴うこれらの手法により、ゲノム編集実験をかつてないほど簡単に行えるようになった今、ゲノム工学技法とその用途が大きく広がる新たな時代を迎えています。


ヌクレアーゼ仲介遺伝子 / ゲノムの編集

ゲノム / 遺伝子編集技法は、遺伝子ノックアウトや遺伝子突然変異誘発研究において多く用いられるようになってきています。特にCRISPR/Cas9システムは、従来の一過性の不完全なノックアウト技法（RNAiなど）と比較して、true より安定した細胞株内でノックアウト効果を実現できるため、遺伝子ノックアウト研究において幅広く採用されています。CRISPR技術は、CRISPRインターフェース（CRISPRi）経由で可逆性遺伝子ノックダウンにおいて活用されているほか、機能獲得遺伝子ノックインアプローチもCRISPR/Cas9システムによって可能となっています。正確で比較的簡素なCRISPR遺伝子編集システムにより、迅速かつ効率的にDNAを組み換えられるばかりか、他の幅広い研究分野、標的ゲノム、業界にわたって応用できる可能性もあります。遺伝子編集は、個別治療に向けた遺伝学的アプローチに革命をもたらし、これまで治療不可能とされてきた疾患に対して遺伝子ベースの治療オプションを提供するという新時代を切り開くポテンシャルを秘めています。

CRISPRワークフローおよびGENEWIZのサービス

GENEWIZは、ゲノム編集分野の研究を促進するための数々のサービスを提供しています。以下の図は、典型的なCRISPRワークフローについて、ならびにワークフローにおいてGENEWIZのサービスによって研究を加速できるステップを表しています。

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研究におけるゲノム編集

現在研究においてご利用になれるゲノム / 遺伝子編集用途の例として、以下が挙げられます。

がんの研究者は、CRISPR遺伝子編集システムを用いて遺伝子機能を除去し、その下流（編集済みの安定した細胞株）への影響について調べることで、候補遺伝子ががんの進行にどのように関与しているかを調べています。

マラリアに代表される蚊が媒介する病気の研究者は、CRISPRゲノム編集システムを活用してメスの蚊の生殖を制御する遺伝子を破壊し、蚊媒介性疾患が発生しやすい地域の蚊の個体数を抑制するという、遺伝学的アプローチの可能性について模索しています。

幹細胞の研究者はCRISPRインターフェース（CRISPRi）を活用して、人工多能性幹細胞（iPSC）における標的遺伝子の発現を可逆的にノックダウンすることで、これがその後の発生経路にもたらす効果について研究しています。

バイオ燃料用作物の研究者は、TALEヌクレアーゼ（TALEN）を用いて、サトウキビゲノム内の高冗長性/倍数性リグニン遺伝子を破壊しています。これにより、入手できる細胞壁糖類が増加し、バイオ燃料生成におけるエタノールの生産性が向上します。

合成用途

CRISPR構造体（gRNAとドナー構造体の双方）合成プロジェクトのアウトソーシングは、優れた品質と顧客サービスを誇る遺伝子合成業界のリーダー、Azentaにお任せください。CRISPR構造体では、以下をはじめとする多種多様な合成オプションをご利用になれます。

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    CRISPR gRNA構造体合成サービス

    お客様が設計したものを、私たちが責任を持ってお届けします。AzentaのガイドRNA（gRNA）構造体合成サービスでは、短い納期と均一料金（構造体単位）で、gRNA構造体をご希望のカスタムベクターにクローニングします。お客様にはシーケンスを提供していただくだけで、カスタム合成、クローニング、シーケンス検証サービスをリーズナブルな価格で提供いたします。カスタムベクターの合成をお求めですか？カスタムベクター合成プロジェクトに使用する複雑な構造体の手配についても、Azentaの高度な専門技術、品質、信頼性をご活用ください。
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  • Building

    合成ライブラリー

    1回の実験でさまざまな遺伝子のノックアウト / ノックインをスクリーニングできるgRNAライブラリーをお探しですか？GENEWIZのカスタム合成ライブラリーサービスをご利用になれば、ハイスループットCRISPRスクリーニングのニーズを満たすことのできるカスタムgRNAライブラリーを作成できます。
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CRISPRおよびゲノム編集検証用途

GENEWIZは、さまざまなオンターゲット / オフターゲット検証アプローチを採用して、サンガーシーケンシングと次世代シーケンシング双方のアプローチを活用しています。

  • 次世代シーケンシング

    たとえゲノム編集実験を完了しても、下流用途へと進む前に、オン / オフターゲット効果について評価・確認する必要があります。ゲノム編集の有効性は、形質転換体のプールに対して判断することができるほか、クローニング後に評価することも可能です。関心の対象がアンプリコンシーケンシングを介したオンターゲット / オフターゲット効果、RNA-seqを介したトランスクリプトーム効果、または全ゲノムシーケンシングを介したゲノムレベルの効果の確認のいずれであっても、GENEWIZ NGSチームはCRISPR実験を成功へと導くためのソリューションを提供いたします。
    RNA-Seq>
    アンプリコンシーケンシング>
    全ゲノムシーケンシング>

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    サンガーシーケンシング

    サンガー法を介してゲノム編集のオンターゲット効果を確認するプロセスはシンプル、簡単、迅速に行えます。当社のサンガー法のエキスパートが圧倒的に短い納期と高い信頼性をもって、さまざまな規模の実験で用いるCRISPR構造体のサンガー検証を実施します。GENEWIZ U6ユニバーサルプライマーも近日登場する予定です。
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  • PCR + CRISPRシーケンシング解析パッケージ

    CRISPR実験における関心のある特定のオンターゲット / オンターゲット部位の増幅、精製、シーケンシングは、当社のサンガー法のエキスパートにお任せください。GENEWIZのSNP / 突然変異解析サービスには、PCR検証、アンプリコンの生成と精製、そして関心のあるCRISPR部位のサンガーシーケンシングが含まれています。関心のある部位を示していただければ、後はGENEWIZがすべて処理します。また、いずれのSNP / 突然変異解析プロジェクトにも、核酸抽出を追加することができます。
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