Efficient genome editing in wild strains of mice using the i-GONAD method

Yuji Imai, Akira Tanave, Makoto Matsuyama, and Tsuyoshi Koide

Scientific Reports (2022) 12, 13821 DOI:10.1038/s41598-022-17776-x

国立遺伝学研究所では、これまでに９種類の野生マウス由来の系統（野生系統）を樹立してきました。これらの系統は、異なる系統間で大きな遺伝的差異があることや野生マウスに特徴的な行動を示すことなど、一般的に用いられている実験用系統にはない特徴を有しています。

これら一連の野生系統は三島バッテリーと名付けられ、当研究所で樹立された独自性の高いリソースとして国内外の研究者に供与され、がん、免疫、発生、行動の分野などさまざまな研究に利用されています。しかし、このような優れた特徴にも関わらず、野生系統では遺伝子改変が難しいという問題がありました。

このたび、マウス開発研究室の今井悠二技術職員と小出剛准教授らは重井医学研究所および理化学研究所との共同研究として、受精卵を体外で扱うことなくゲノム編集を行うi-GONADという手法を用いることで、大半の野生系統で効率よく遺伝子改変を行うことが可能であることを示しました。

まず、実験用系統であるC57BL/6系統（B6系統）と９種類の野生系統で、一般的なゲノム編集作業で必要な体外受精の効率を調べるために、それぞれ体外受精を行いました。その結果、大半の野生系統では体外受精の効率が極端に悪いことが分かりました。そこで、東海大学の大塚正人教授らが開発した、受精卵を体外に取り出すことなくゲノム編集を行うi-GONAD法を野生系統に応用しました。その結果、調べた９系統のうち７系統でゲノム編集を行うことに成功しました。この結果は、今後野性系統を用いて効率よく遺伝子改変を行うことが可能になったことを示しており、今後多くの研究分野における野生系統の活用が期待できます。

本研究は、科学研究費補助金19KK0177および19H03270などの助成により実施されました。