ゲノム編集技術の基礎と応用

ゲノム編集技術の登場により、様々な生物種で極めて簡単に遺伝子改変を行うことが可能になりました。特に、ガイドRNAとCas9タンパク質という2つの要素から構成されるCRISPR-Cas9系は、その設計の容易さから研究者の間で急激に広まり、汎用的な技術となっていきています。 　本セミナーでは、CRISPRゲノム編集技術の基礎的な知識や設計法から、それを用いていかにゲノム編集動物モデルを作製するかなどについて、演者のこれまでの経験をもとに自身が開発した独自の技術にも言及しつつ解説します。また、日々進化を続けるゲノム編集技術に関して、その改良・発展型のツールや、遺伝子治療を含めた各分野への応用に至るまで、最新の情報を紹介します。ゲノム編集技術について勉強を始めたい方から、実際に実験に利用したい方、疾患モデル動物作製等に興味のある方 (自分自身で作製されたい方も含めて) まで、参考となる情報を提供できればと思います。

1. ゲノム編集の基礎
   1. ゲノム編集とは
   2. トランスジェニック技術と遺伝子ターゲティング法
   3. Zinc Finger Nucleases
   4. Transcription Activator-Like Effector Nuclease
   5. CRISPR-Cas9
   6. CRISPRの種類
   7. DNA修復機構 (NHEJとHDR)
2. 遺伝子ノックアウトと遺伝子ノックイン
   1. 遺伝子ノックアウト
   2. 遺伝子ノックイン
   3. gRNAの設計
   4. ドナーDNAの設計
   5. ゲノム編集溶液の調製
3. ゲノム編集動物作製法
   1. 顕微注入法
   2. in vitroエレクトロポレーション法
   3. i-GONAD法
   4. ノックイン動物作製 (Easi-CRISPR法を中心に)
   5. コンディショナルノックアウト動物作製
   6. ヒト型変異動物 (疾患モデル動物) 作製
   7. 得られた個体の遺伝子型判別
4. ゲノム編集技術の課題
   1. オフターゲット作用
   2. 標的配列の制限
   3. デリバリー法
   4. モザイク現象
5. CRISPR関連の各種ツールと応用
   1. dCas9とCas9ニッカーゼ
   2. 高精度Cas9
   3. PAM改変Cas9
   4. Base editorとPrime editor
   5. 遺伝子発現制御への応用
   6. 小型のCasタンパク質
   7. Cas9以外のCRISPRツール
6. ゲノム編集技術の応用
   1. 畜産・養殖動物・作物への応用
   2. 診断ツールとしての応用
   3. 疾患の遺伝子治療への応用
   4. 遺伝子治療法の課題