Column
ゲノム編集の最新ニュース（2024年4月：農業①）
2024.09.28
アメリカ
1.遺伝子編集された豚、食品供給チェーンに導入 – ワシントン州立大学の画期的な取り組み
“2024年4月12日、ワシントン州立大学（WSU）は、遺伝子編集された豚を、ドイツ風ソーセージとして人間が消費するために食品供給チェーンに導入する許可をアメリカ食品医薬品局（FDA）から受けました。これは大学が食品供給チェーンに遺伝子編集動物を導入する前例となります。バイオサイエンス分子学部のジョン・オートリー教授は、遺伝子編集ツールCrisprを用いて、家畜の遺伝的特性を向上させることができると述べ、この承認はWSUによる食品供給への画期的な導入となると強調しました。また、この技術は、家畜の肉質や環境変化に対する健康状態を改善することが可能です。
このプロジェクトは、家畜の遺伝子を編集して特定の特性を素早く生産する方法として、世界人口の増加に対応するための有効な戦略であることを示しています。このプロセスには2年と約20万ドルのコストがかかり、遺伝子編集された家畜が肉製品として処理された後、米国農務省によって検査されました。FDAの承認はこれら特定の豚に限定されていますが、オートリー教授のチームは未編集の子豚に対するFDAの評価を引き続き進めています。”
2.”穀物作物の酸性土壌への耐性向上と持続可能性の向上を目指す研究協力”
“アメリカとブラジルの研究チームは、トウモロコシとソルガムの遺伝的およびエピジェネティックなレベルでの長距離および短距離の遺伝子調節に関連するアルミニウム耐性の定量的変異を研究するため、国立科学財団から200万ドルの助成金を受け取りました。この研究は、酸性土壌への適応に有用で新しい多遺伝子スケールの変異を特定し、探求するために、穀物作物の遺伝学、最先端のゲノムおよびエピゲノム技術、および植物表現型の機能的特性評価を統合するアプローチを利用します。
また、このプロジェクトは、気候変動の影響への対応に関する最先端のゲノミックアプローチについて、アメリカとブラジルの若手科学者を訓練することも目的としています。ドナルド・ダンフォース植物科学センター、コールドスプリングハーバー研究所、ニューヨークゲノムセンター、エンブラパトウモロコシとソルガムの研究者も参加しています。”
メキシコ
3.CRISPR技術よるトマトの成長促進
“シンベスタブ研究所の科学者たちは、Micro-Tom トマトのSlWRKY29遺伝子をオンにすることで植物の特性を強化するCRISPRa技術を使用しました。この技術は、非生殖組織から全植物を作出することを可能にし、植物育種を助けます。この方法により、環境ストレスにより耐性のある作物が生産される可能性があり、食料源を確保することができます。
トマトは世界中の食事に不可欠であり、肉質の果物を研究するモデル生物としても活用されています。特にMicro-Tom トマトは、迅速な成長周期と小型であるため研究に適しており、高密度栽培が可能です。この研究では、CRISPR活性化（CRISPRa）と呼ばれる技術を用いて、トマト植物の遺伝子発現を変更しています。この技術は、DNAを切断して突然変異を作出する従来のCRISPR-Cas9ゲノム編集とは異なり、DNA配列を変更することなく遺伝子をオンにします。
この研究での重要な点は、コチレドンエクスプラントから間接的な胚発生プロトコルを開発したことです。このプロトコルは、非生殖組織から全植物を生成することができるため、植物育種に非常に有益です。CRISPRaをこれらのエクスプラントに適用することにより、研究チームは体細胞胚の誘導を行いました。これは植物組織培養および再生における重要なステップです。
この研究は、ゲノム編集からエピゲノム工学への進歩を示し、作物の特性を改良するための新しい手段を提供しています。この技術により、遺伝的およびエピジェネティックなツールを組み合わせることで、従来の植物育種技術の限界を克服し、作物の強化に対するより正確で安定した方法が提供されます。”
参考資料：
https://naturalsciencenews.com/article/1020
インド
4.農業技術の進化と遺伝子編集の応用
“2024年4月11日、インドの農業技術、特に種まき前の段階での遺伝子編集による気候に強い種子の開発に焦点を当てた「Climate Innovations」シリーズの第一部が公開されました。このシリーズでは、インドにおける農業技術の進展について三部にわたり報告しています。農業技術、通称アグリテックは、低生産性、気候変動への適応、土壌の不妊などの課題を解決することを目指しています。
ハイデラバード大学のミレット研究所では、M Muthamilarasan助教授とそのチームが、気候に強い種子の開発に取り組んでいます。研究所では、現代の穀物が直面する多くのストレスに対応するため、既存の遺伝子を編集する技術を用いています。遺伝子編集では、新しい遺伝子を導入するのではなく、既存の遺伝子を編集して気候変動に強い種子を作り出す方法を採用しています。
また、この記事にはハイデラバード大学のPhD学生であるプージャ・シュクラが登場し、彼女はミレット研究所でのDNA分離のために試薬を取り扱っています。遺伝子編集技術は、インドにおける農業生産性向上と栄養安全保障を目的とした作物の改良に貢献が期待されていますが、市場に出る前には環境と人間への安全性が確認される必要があります。”
5.カンプール: ダルハンの生産性向上と遺伝子編集技術への投資
“2024年4月2日、カンプール市では、ダルハン（豆類）の生産性を向上させるためのプロジェクトが発表されました。このプロジェクトは、インド中央政府からの資金提供を受けて、2000万ルピー（約3億円）の予算が割り当てられています。研究は今後3年間で行われ、特にジーンエディティング技術を用いてダルハンの生産性を高めることが目標です。
プロジェクトには約50人の研究チームが関与しており、チャナ（ひよこ豆）、アラール（トゥーバー豆）、ウルダ（うずら豆）、マスール（レンズ豆）、クヘサリ（Lathyrus sativus）といった主要5種の豆類が対象です。この研究により、ダルハンの生産性の向上だけでなく、作物の病害防止にも注力する計画です。”
中国
6.遺伝子組み換え食品の表示管理に関する新たな取り組み
“中国の農業農村部は新しい遺伝子組み換え生物の表示管理措置について意見募集を開始しました。この新措置により、中国は遺伝子組み換え食品の表示方法を「定性表示」から「定量表示」へと移行することになります。遺伝子組み換え原材料の含有量が3％を超える場合、表示が義務付けられることとされています。この新しい制度は、国際的に認められた「定量的表示」方式を採用し、消費者が遺伝子組み換え製品を自由に選択できるようにすることを目指しています。
中国の遺伝子組み換え食品の表示は、これまで定性的およびカタログベースの強制表示システムが採用されていましたが、新措置ではさらに進化した表示方法が導入されます。遺伝子組み換え技術の商業化においても、この表示変更は初期段階の重要なステップとされています。”
参考資料：
https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_26758215
7.大豆ゲノム編集のためのRUBYレポーター
“中国農業科学院作物科学研究所の侯文生教授が主導するこの研究は、特別な機器を必要とせずに大豆植物で遺伝子発現を視覚的に確認できる新しい表現ベクターを開発しました。RUBYレポーターは、チロシンを鮮やかな赤色のベタライン色素に変換する能力を利用しています。この革新的な色ベースのスクリーニングシステムを利用することで、著者らは遺伝的変異が子孫の初期の胚葉段階で継承されているかどうかを迅速に評価することができました。
トランスジーンフリーのホモ接合型突然変異体は独特の緑色を示し、変異したナス科の苗から選択することを簡素化しました。このレポーターシステムの実装を通じて、著者たちはアミロペクチン含有量が高いトランスジーンフリーのgmwaxy突然変異体をT1世代で効率的に特定しました。今後の研究では、大豆改良および遺伝子改変においてさらに有望なバイオテクノロジー応用が発見されることが期待されています。”
参考資料：
https://www.eurekalert.org/news-releases/1040881
ベトナム
8.ベトナムで開催された遺伝子編集に関する国際会議
“2024年4月11日と12日に、クイニョンで、Cold Spring Harbor Laboratory、Rencontres du Vietnam、ベトナム科学技術アカデミー生物技術研究所、およびICISEの共催で「植物生物技術の進歩 – 遺伝子編集された作物から持続可能な農業開発へ」というテーマで国際会議が開催されました。この会議は、遺伝子編集技術を使用した作物育種の最新の進展を共有する場として設けられました。会議では、遺伝子編集技術による農業生産性の向上、食糧安全保障の確保、環境の持続可能性の促進に焦点を当てました。プロフェッサーDavid Jackson氏は、会議の目的は最新の科学的進歩を共有し、持続可能な解決策を探求することであると説明しました。また、会議はベトナムと世界の科学者たちがネットワークを構築する機会を提供しました。
ド・ティエン・ファット氏（ベトナム科学技術アカデミー生物技術研究所の植物細胞技術部門長）は、遺伝子編集技術の進展により、より正確で迅速な品種改良が可能になったと述べ、研究成果は国際的な科学誌にも掲載されていると語りました。また、遺伝子編集作物の生産への応用が進行中であるとも述べました。
法律枠組みの必要性について、プロフェッサーPhạm Văn Toản氏は、ベトナムが持続可能な農業向けの生物技術作物の利用を支持しているものの、遺伝子編集作物の評価と管理に関する具体的な法的指導がまだないと指摘しました。”
イギリス
9.バナナ栽培の害虫対策のための遺伝子編集の進展
“バナナ栽培は市場や輸出にとって不可欠であり、特に真菌による害虫が大きな脅威となっています。この課題に対応するため、イギリスのバイオテクノロジー企業であるトロピック・バイオサイエンスは、遺伝子編集を用いてバナナの耐病性を向上させる取り組みを行っています。同社の規制担当責任者であるマリナ・パイス氏は、バナナの耐病性向上や寿命延長のために開発された戦略について詳細を共有しました。
遺伝子編集により、バナナに病気に対する抵抗性を持たせることができ、その本質を変えることなく実行されます。さらに、トロピック・バイオサイエンスは、茶色くなることや成熟を担う遺伝子を編集することにより、緑のままの状態を長く保つバナナの開発に取り組んでいます。このアプローチは耐病性を向上させるだけでなく、食品廃棄を減らし、製品の新鮮さを長持ちさせることで商業的利点をもたらします。
現在、同社では、改良されたバナナの異なる条件下での挙動を評価するための野外試験を実施しており、果皮や果肉の茶色化に関する遺伝子編集の影響を測定しています。これらの試験からは、バリューチェーン全体で廃棄される製品量を減らす可能性があるという前向きな結果が出ています。
プロダクトの開発は最終段階にあり、パイス氏によれば、大規模生産のための母体農園を設定し、コロンビアを含む様々な市場への流通計画が進行中です。トロピック・バイオサイエンスは、来年に製品の商業化を開始する予定で、バナナ栽培の改善のための遺伝子編集の応用における重要なマイルストーンとなる見込みです。”
ベルギー
10.ベルギーの保健当局、新遺伝子編集ルールを支持
“2024年4月4日に発表された報告書で、ベルギーの保健当局は、植物のゲノムを対象とした遺伝子編集技術の規制緩和を支持しました。新しい遺伝子技術（NGT）は、気候に強く持続可能な農業生産に貢献し、作物の収穫量を向上させることができると評価しています。これにより、2030年までに農薬使用を50％削減するというEUの環境目標に沿った方法とされています。
ベルギーの報告書では、NGTによって得られる植物は、従来の品種改良で得られる植物と区別がつかない場合（NGT 1）は、遺伝子組み換え生物（GMO）の厳格な規制から免除されるべきであるとされました。一方で、より複雑な改変を伴う植物（NGT 2）は引き続きこれらの要件の対象となります。
この報告書は、NGT植物が伝統的なGMOとは「非常に異なる」と指摘しています。なぜなら、これらは異種間の遺伝子を含まないためです。したがって、NGT1植物のリスクは、従来の品種改良で得られる植物と「同様」であると結論付けています。”
スペイン
11.エンドウ豆の遺伝子が農業生産性向上に寄与
“バレンシア工科大学とスペイン科学研究会議（CSIC）の共同研究センターである植物分子生物学・細胞生物学研究所（IBMCP）の研究チームは、エンドウ豆などの作物の繁殖期間をコントロールする遺伝子「FUL」を発見しました。この遺伝子は、果実や種子の生産期間を延長し、収穫量を増加させるためのバイオテクノロジーとして利用可能です。
研究では、FUL遺伝子の機能喪失による突然変異がエンドウ豆で花と果実の生産期間を延ばすことが確認されました。この結果は、中収量のエンドウ豆品種で種子生産量を倍増させる可能性があることを示しています。また、突然変異は従来の突然変異法を用いて作成され、トランスジェニック（遺伝子組み換えではない）方法で得られました。
研究の応用可能性としては、病原体や乾燥に強いが、収量が低いとされる豆類品種の改良にFRUITFULL遺伝子が有効であると考えられます。これにより、気候危機に直面する中で、より耐性のある品種の開発が求められています。”
参考資料：
https://phys.org/news/2024-04-precision-agriculture-gene-production-fruits.html#google_vignette
