【ゲノム編集の革命】愛媛大が開発!一塩基編集技術でかんきつ類の品種改良を劇的に効率化

植物の品種改良をめぐる世界に、革新的な技術が登場いたしました。愛媛大学の賀屋秀隆准教授らが農業・食品産業技術総合研究機構と共同で開発したのは、従来のゲノム編集の限界を打ち破る新しい技術で、その核となるのが「一塩基編集技術」なのです。この技術によって、狙った遺伝子の塩基をより高精度で、そしてこれまでよりも広範囲に変換することが可能となります。

ゲノム編集とは、生物の持つ設計図であるゲノム(DNAの全遺伝情報)をピンポイントで書き換える技術を指します。従来の手法は、DNAを特定の場所で切断することで遺伝子の働きを停止させるなど、主に「破壊」的な編集が中心でした。しかし、今回開発された新技術は、ゲノムを構成する塩基(アデニン A、チミン T、グアニン G、シトシン Cの4種類)のうち、わずか1つだけを別の塩基へと変換することができるため、「より精密な制御」が可能になったのです。これは、誤字を修正するようにDNAを編集できることを意味し、品種改良における可能性を大きく広げるでしょう。

さらに注目すべきは、ゲノム編集を行うための「ハサミ」の働きをする酵素が結合するターゲット配列の制約を大幅に緩和した点です。これまでは、DNAを切断する酵素がくっつく場所の目印として、グアニン(G)が2つ並んだ「GG」という特定の配列の近くに限定されていました。しかし、新技術では、この酵素の構造を人工的に変異させることにより、GGのうち片方が他の塩基であっても結合できるようになりました。この改善と、アデニン(A)をグアニン(G)に変換する特殊な酵素を組み合わせることで、Gが1つでも存在すれば、その付近のAをGに変換できるようになったのです。

この技術をイネで試したところ、最大で8割近くという高い精度で、狙い通りの塩基置換が確認できたとのことです。これは、従来の制約を乗り越え、品種改良のスピードと効率を飛躍的に向上させる可能性を示しています。もし塩基を自在に置き換えることができれば、例えば、人の健康によい特定の成分をより多く含む農作物の開発にもつながると期待されています。開発チームは、今後10年以内を目途に、特にかんきつ類の品種改良をはじめとした実用化を目指しているとのことで、実りの多い未来が楽しみです。

この画期的なゲノム編集技術の開発は、農業分野に大きな変革をもたらすでしょう。SNSなどでも、「ゲノム編集の精度が上がるのは素晴らしい」「かんきつ類の改良に期待が高まる」といった、農業技術の進歩に対するポジティブな反響が見られます。私自身の意見としましては、この一塩基編集技術は、従来のDNAを切断する手法と異なり、より自然界の変異に近い形で遺伝子を「微調整」できる点に、大きな倫理的なメリットと実用性があると考えられます。2019年6月3日の発表時点で、このような精密な遺伝子操作が可能になったことは、食料問題の解決や、より機能性の高い食品開発への希望の光となるに違いありません。

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