横浜市立大学研究Discovery Saga

横浜市立大学木原生物学研究所の持田恵一客員教授（理化学研究所（理研）環境資源科学研究センターバイオ生産情報研究チームチームディレクター、最先端研究プラットフォーム連携（TRIP）事業本部藻類資源アップサイクル研究チーム副チームディレクター、長崎大学情報データ科学部教授）と、理化学研究所（理研）環境資源科学研究センターバイオ生産情報研究チームの野村俊尚客員主管研究員（山形大学農学部准教授）、キム・ジュンシク研究員、東京大学大学院理学系研究科化学専攻の合田圭介教授、株式会社ユーグレナの鈴木健吾エグゼクティブフェロー（理研TRIP事業本部藻類資源アップサイクル研究チームチームディレクター）...

キーワード：プロファイル/価値創造/セレン/海洋/海洋科学/相補性/気候変動/放射光/ゲノムDNA/遺伝性疾患/遺伝情報/塩基配列/光合成/プロセッシング/持続可能/持続可能な開発/形態制御/マイクロ/環境負荷/生産システム/生産性/二酸化炭素/二酸化炭素/構造予測/生体工学/CRISPR-Cas/イントロン/カルス/マッピング/ゲノム配列/ゲノム編集技術/バイオマス/バイオ燃料/微細藻類/アミノ酸配列/ゲノムワイド/分子遺伝学/CRISPR/選択的スプライシング/mRNA/ゲノム解析/発展途上国/分子機構/ゲノム編集/CRISPR-Cas9/アミノ酸/スプライシング/トランスクリプトーム/ラット/核酸塩基/発現制御/ゲノム/遺伝学/遺伝子/遺伝子発現/全ゲノム解析/分子生物学

他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学化学生物学工学総合生物農学

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発表日：2025年8月20日

ゲノム編集により環境ストレス耐性植物の開発に成功

—遺伝子の発現をデザインする新技術—

本研究では、CRISPR/Cas9を介した遺伝子ターゲッティング技術＊3を用いて、植物の遺伝子の"スイッチ"部分（プロモーター領域）を精密に改変することに成功しました。具体的には、モデル植物であるシロイヌナズナにおいて、ストレスに反応する調節領域をコピーアンドペースト方式により標的遺伝子のプロモーター領域に正確に組み込むことで、植物が本来持っているストレス耐性能力を強化しました（図1A, B）。この手法で開発した植物は、乾燥や塩害などの厳しい環境下でも優れた適応能力を示しました（図1C）。特に、気孔を素早く閉じることで水分の損失を防ぎ、葉の乾...

キーワード：最適化/気候変動/環境適応/持続可能/持続可能な開発/モーター/組み換え/シロイヌナズナ/環境ストレス/ゲノム編集技術/遺伝子組み換え/ストレス耐性/プロモーター/CRISPR/ゲノム編集/イミン/ゲノム/ストレス/遺伝子/遺伝子発現

他の関係分野：情報学数物系科学生物学工学総合生物農学

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発表日：2025年6月10日

正確なゲノム編集にミスマッチ修復が及ぼす影響を解明 —PNASに掲載—

今回、横浜市立大学の研究グループは、さまざまな長さのDNAベクターとさまざまな種類のヒト細胞由来変異株を駆使した遺伝学的解析により、ベクター中の相同領域が短くなるにつれミスマッチ修復タンパク質の作用によって遺伝子ターゲティングの効率が低下することを明らかにしました。この現象は相同組換えを介した反応でのみ観察され、相同組換えを介さない反応（同研究グループが昨年明らかにしたメカニズム）では相同領域の長さとは無関係に弱い影響を受けていました（図１A）。以上の結果から、ゲノム編集において相同領域の短いベクターを使用すると、ベクター中の非相同領域の存在によって相同組換えを介した遺伝子ターゲティ...

キーワード：ゲノムDNA/持続可能/持続可能な開発/ターゲティング/変異株/ゲノム編集技術/CRISPR/DNA修復/ベクター/細胞株/ゲノム編集/ノックアウトマウス/マウス/ゲノム/遺伝学/遺伝子/生理学/分子生物学

他の関係分野：化学工学総合生物農学