「ゲノム編集」の版間の差分

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ゲノム編集のための部位特異的ヌクレアーゼとして、ZFN (Zinc-Finger Nuclease)<ref>{{cite journal|authors=Urnov, Fyodor D., et al.|title=Highly efficient endogenous human gene correction using designed zinc-finger nucleases|journal=Nature|volume=435|issue=7042|year=2005|pages=646-651|url=http://mcb.berkeley.edu/courses/mcb140/urnov/misc/nature.pdf|format=PDF|accessdate=2015-12-25|doi=10.1038/nature03556}}</ref>、TALEN (Transcription Activator-Like Effector Nuclease)<ref>{{cite journal|authors=Mahfouz, Magdy M., et al.|title=De novo-engineered transcription activator-like effector (TALE) hybrid nuclease with novel DNA binding specificity creates double-strand breaks|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences|volume=108|issue=6|year=2011|pages=2623-2628|url=http://www.pnas.org/content/108/6/2623.full|accessdate=2015-12-25|doi=10.1073/pnas.1019533108}}</ref>、CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)/Cas9 (Crispr ASsociated protein 9)<ref name=Jinek2012/>が挙げられる。
 
これらの部位特異的ヌクレアーゼに共通する特徴は、[[DNA]]に[[DNA修復#二本鎖の損傷|二本鎖の損傷]] (Double Strand Break: DSB) を作りだすことである。つまりDNAを切断する。部位特異的ヌクレアーゼは、特定の配列を狙って[[DNA]]の切断を行うことができ、これにより意図的なDNAの改変を可能とすることである。さらにDNA切断の後に行われる[[DNA修復]]の機構として[[非相同末端結合]] (NHEJ) か、相同組換え修復 (Homology Directed Repair: HDR) が起こるが、この際、追加したい特定の配列を断片として与えればると、遺伝子へ特定の配列を挿入する[[ノックイン]]が可能となる。また特定の配列を除去する[[遺伝子ノックアウト|ノックアウト]]にも活用できる。
 
部位特異的ヌクレアーゼの中で、特に高効率とされているのはCRISPR/Cas9であり、2015年時点でゲノム編集に関する研究の主流である<ref name="wallstreet">{{cite web|title=ヒト受精卵に世界初の遺伝子操作-中国チーム、国際的な物議|url=http://jp.wsj.com/articles/SB11702692451560034542404580599460064863010|publisher=[[ウォール・ストリート・ジャーナル]]|date=2015-04-24|accessdate=2015-12-25}}</ref>。しかし一方、高効率であることの代償として、CRISPR/Cas9では標的部位ではない場所をも改変してしまうオフターゲットと呼ばれる現象が発生するのが、大きな課題である<ref>{{cite journal|authors=Fu, Yanfang, et al.|title=High-frequency off-target mutagenesis induced by CRISPR-Cas nucleases in human cells|journal=Nature biotechnology|volume=31|issue=9|year=2013|pages=822-826|url=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3814385/|accessdate=2015-12-25|doi=10.1093/nar/gkt714}}</ref>。これが生じると[[悪性腫瘍|がん]]等の疾患を発症する恐れがあるため、この課題を克服する研究も進む<ref name=Ran2013>{{cite journal|authors=Ran, F. Ann, et al.|title=Double nicking by RNA-guided CRISPR Cas9 for enhanced genome editing specificity|journal=Cell|volume=154|issue=6|year=2013|pages=1380-1389|url=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867413010155|accessdate=2015-12-25|doi=doi:10.1016/j.cell.2013.08.021}}</ref>。