日本初の「ゲノム編集」農作物、普及までの課題とは?

新しい育種技術(NBT)応用イネの試験栽培始まる

2017.07.28(Fri) 佐々 義子
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 さらに、バラエティに富んだ品種も創り出してきた。「食料の安定供給」を支える育種の果たしてきた役割は本当に大きい。

 小指の頭ほどのトマトの原種からは、毒の成分がなくなり、赤、黄、紫と色とりどりのプチトマトやフルーツトマトが店頭を彩るようになった。加熱用の大きく真っ赤なトマトは、加工され、保存できるようになった。我々の先祖は、偶然見つけたよい株や枝変わりから、長い時間をかけて、選抜と掛け合わせを繰り返してきた。この間、費やされた人手と時間は膨大である。

 現在は、ここでも生命の設計図といわれるゲノム情報が利用されている。言わば、より精確で効率的な「ゲノム育種」が進められている。

「華麗」な遺伝子組換え技術、「威力」あるゲノム編集

 遺伝子組換え技術では、生命の設計図の実体であるDNAが微生物、植物、動物において共通であるところに着目し、微生物が持つ遺伝子を植物に取り込ませて病害抵抗性を持つ作物を誕生させたりしている。また、ヒトインスリンの情報を持った遺伝子を組み込んだ微生物は、糖尿病患者が使うヒトインスリンをせっせと合成している。

 外から取り込んだ種の壁を越えた遺伝子が、導入先の生物の中に存在し続け、機能しているからこそできることで、これこそが遺伝子組換え技術の「華麗さ」といえるだろう。

 一方、ゲノム編集で最も多く用いられている「CRISPR-Cas9」(クリスパー・キャスナイン)という技術は、2本鎖構造をしているDNAを2本とも切るハサミの働きをするタンパク質であるCas9と、切断する場所までハサミを導くガイドRNAの部分から成り立っている。

 このガイドが、切断する前後の十数塩基の配列を認識し、正確にハサミを入れさせる。そして、切れたDNAが修復されるとき、元通りにならずに起こる(DNAの塩基の)欠失や置換などを利用するのがゲノム編集の特徴である。

Cas9がDNAの2本鎖を切断する仕組み。
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 例えば、3塩基で1つのアミノ酸をコードしている塩基配列を、ハサミがぶっつり切って、修復の際に1塩基でも欠失が起こったとする。すると、3塩基ずつ読んでいく「読み枠」が崩れて、コードされていたタンパク質は正しく合成されなくなる。そうなると、その遺伝子は機能を失う。すなわちノックアウトされてしまったことになる。

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(さっさ・よしこ) NPO法人 くらしとバイオプラザ21 常務理事。博士(生物科学)。NPOでは、バイオテクノロジーと人々の暮らしを切り口にしたサイエンスコミュニケーションの実践と研究を行っている。ことに「バイオ」に特化したサイエンスカフェ「バイオカフェ」を企画、実施してきた。神奈川工科大学客員教授。日本科学技術ジャーナリスト会議理事。


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