Research Abstract


Efficient gene targeting by TAL effector nucleases coinjected with exonucleases in zygotes

2013年2月13日 Scientific Reports 3 : 1253 doi: 10.1038/srep01253

TALエフェクターヌクレアーゼ(TALEN)は、さまざまな種において標的遺伝子を編集するための利便性の高いツールである。しかし、その効率は、特に哺乳類胚では、いまだ十分とは言えない。本論文では、エキソヌクレアーゼ1(Exo1)と部位特異性を持つよう作製したTALENを組み合わせて発現させることで、ラット繊維芽細胞において内在性遺伝子を高い効率で破壊できることを示した。ラット受精卵およびアルビノの原因となるラットチロシナーゼ(Tyr)遺伝子のノックアウトラットの作出においても、TALENとExo1を共導入することで、同様に最大~30%までの効率の上昇が観察された。これらの知見は、TALEN とExo1を共導入することが、受精卵を用いた遺伝子ノックアウト動物の簡単かつ効率的な作製法であることを実証している。この方法は、さまざまな生物種に利用可能な遺伝子改変技術の応用範囲を広げる。

真下 知士1, 金子 武人1, 佐久間 哲史2, 小林 純也3, 国広 弥生1, Birger Voigt1, 山本卓2 & 芹川 忠夫1

  1. 京都大学大学院 医学研究科 附属動物実験施設
  2. 広島大学大学院 理学研究科 数理分子生命理学専攻
  3. 京都大学 放射線生物研究センターゲノム動態研究部門
TAL Effector Nucleases (TALENs) are versatile tools for targeted gene editing in various species. However, their efficiency is still insufficient, especially in mammalian embryos. Here, we showed that combined expression of Exonuclease 1 (Exo1) with engineered site-specific TALENs provided highly efficient disruption of the endogenous gene in rat fibroblast cells. A similar increased efficiency of up to ~30% with Exo1 was also observed in fertilized rat eggs, and in the production of knockout rats for the albino (Tyr) gene. These findings demonstrate TALENs with Exo1 is an easy and efficient method of generating gene knockouts using zygotes, which increases the range of gene targeting technologies available to various species.