中国の科学者らは遺伝子を除去することによって、油を産生する一種の微細藻類から100キロ塩基のゲノムを単離した
得られた「最小限のゲノム」を持つ微細藻類は、各遺伝子の分子的および生物学的機能をさらに研究するためのモデル生物として役立つ可能性があります。
この研究は、植物ジャーナル。
「最小ゲノム」、つまりゲノムの作成重複した、または明らかに機能していない「ジャンク遺伝子」がまったくないため、遺伝子機能に関する基本的な疑問を調査したり、貴重な化合物を生産する細胞工場を設計したりするのに役立ちます。
そのような最小限のゲノムは単純なもののために作られています生物ですが、藻類や植物などの真核生物ではめったにありません。高等真核生物では、ごみ領域がゲノムの最大70％を占める可能性があります。不要な遺伝子のように見えるものを取り除くと、実際には体に有害な影響を及ぼしたり、体を殺したりする可能性があります。
QIBEBT の研究者らは初めて、藻類の種類ごとに 100 キロベースの標的欠失を含むゲノムを作成しました。ナンノクロロプシスオセアニカ。
Cas9の切断による微細藻類の数百キロベースの断片の削除。この描画はBioRenderで行われました。クレジット：劉洋。
N.オセアニカ微細藻類（単細胞藻類）です。バイオ燃料やバイオマテリアルの生産に大きな可能性を秘めています。しかし、これらの微細藻類の可能性を実現するには、収量を最大化し、生産コストを最小限に抑えるために生物の大規模な遺伝子工学が必要です。
QIBEBTチームは、最初に必須ではないものを特定しました染色体領域は、遺伝子がほとんど発現または活性化されない領域です。彼らはそのような「低発現領域」（LER）を10個特定しました。次に、CRISPR-Cas9遺伝子編集技術を使用して、サイズが200kbを超える2つの最大のLERを切り出しました。
あらゆる操作にもかかわらず、微細藻類は正常な成長、脂質含量、脂肪酸飽和レベル、光合成を示し続けました。場合によっては、バイオマスの成長速度と生産性が野生の生物の成長速度と生産性よりわずかに高かったことさえありました。このように、ゲノムメス技術の使用により、真核生物の藻類は真のバイオ燃料生成装置となりました。さらに、科学者らは、染色体 30 のテロメア欠失変異体でも正常なテロメアを発見しました。この現象は、染色体の遠位部分の喪失がテロメアの再生を引き起こす可能性があることを示唆しています。
今、彼らは彫ることができることを証明しましたこのような複雑な真核生物のゲノムでは、研究者はさらに多くのLERおよびその他の非致死性領域を切り取ろうとします。目標は、完全に最小限のナンノクロロプシスを作成することです、CO₂ から最大限の効率でバイオ燃料を生成します。
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LER-低発現領域
Cas9（英語）CRISPRなので関連タンパク質9、CRISPR 関連タンパク質）は、管理された多くの細菌、特に細菌の適応免疫システム CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Palindromicrepeats) に関連するエンドヌクレアーゼである RNA ガイドの助けを借りて化膿レンサ球菌。化膿レンサ球菌Cas9 を使用して、バクテリオファージやプラスミド DNA などの外来 DNA を保存、検査、切断します。
テロメアは染色体の末端です。染色体のテロメア領域は、他の染色体またはそれらの断片と接続して保護機能を実行する能力がないことを特徴としています。
削除（緯度から。欠失-破壊）-染色体再配列。染色体の一部が失われます。欠失は、染色体の破壊または不均等な乗換えの結果が原因である可能性があります。失われた染色体領域の位置によって、欠失は内部（間質）と末端（末端）に分類されます。