科学者が CRISPR で革新した 4 つのワイルドな方法

蚊についての話題がたくさんあります。具体的には、遺伝子組み換え品種。 2021 年の夏、カリフォルニア大学サンタバーバラ校とワシントン大学の科学者チームが、蚊の視覚を混乱させる方法を開発し、それを作成しました。

彼らはどのようにしてそのような偉業を達成したのでしょうか？ CRISPR として知られる遺伝子工学ツールを使用します。

「CRISPRはもともと、細菌がウイルスと戦うために開発した方法だった」と、ハーバード大学医学部のゲノム工学者ラファエル・フェレイラ氏が2021年に話を聞いた際に語った。よく「分子ハサミ」と比較されるCRISPRは、Casと呼ばれる特殊なタンパク質を使用する。 — CRISPR 関連酵素の略称で、事前にプログラムされた正確な位置で DNA または RNA 鎖を切断します。その後、システムはその部位に目的の遺伝子を挿入または削除することができ、ビオラ：遺伝子編集された生物。

CRISPR は、人間の健康の領域における、目をくらます蚊などの多くの可能性を含む可能性の世界を開きます。しかし、それだけが使われているわけではありません。 「私たちはその技術のバリエーションを非常に多く持っているので、可能な限りあらゆる種類の遺伝子工学を行うことができるようになりました」とフェレイラ氏は語った。

ここでは、科学者が研究室の内部（そして場合によっては外部）で CRISPR を適用している最もワイルドな方法をいくつか紹介します。

1. スパイシートマトとデカフェコーヒー豆の栽培

つるで熟したトマトをかじっているところを想像してみてください。どのような味が思い浮かびますか?甘い？酸味があり、少し風味があるかも？辛いのはどうですか？

謙虚なトマトの国際遺伝学者チームに感謝します。ブラジルとアイルランドの研究者らは、トマト植物の休眠中のカプサイシノイド遺伝子を活性化する手段としてCRISPRを提案した。この遺伝子は唐辛子に効果をもたらすのと同じ遺伝子配列である。この植物は、完璧なブラッディメアリーを生み出すことに加えて、成長が難しいことで有名な を約束します。

CRISPR は、毎日の朝食習慣を強化したり、その効果を取り除いたりすることもできます。英国の会社は現在、カフェインを含まずに栽培できるように設計されたコーヒー豆を開発中です。今日のコーヒー豆は通常、（ペイント剥離剤の成分でもある）化学的にカフェインを除去する必要があるため、これは大したことだ。この刺激の強い化学薬品により、豆のカフェインと風味の多くが取り除かれます。 CRISPR コーヒーは、フルカフェのローストな美味しさをすべて備えた、イライラのない一杯のジョーを約束します。

2. 二日酔いにならないワインを作る

翌朝、頭がクラクラするような二日酔いにならずに、街で夜を過ごしたいと思ったことがあるなら、それは幸運かもしれません。イリノイ大学の科学者チームは、ワインの発酵に使用される酵母菌株の健康上の利点を高めるために遺伝子ハサミを使用し、翌日の頭痛の原因となる遺伝子を切り取った。

問題の酵母であるサッカロミセス・セレビシエは倍数体生物であり、これは各遺伝子のコピーを（通常の 2 つではなく）多く持つことを意味します。この特徴により、酵母は適応性が高く、また古い方法を使用して遺伝子操作することは非常に困難になります。

しかし、CRISPR を使用すると、遺伝子工学者は遺伝子のあらゆるバージョンを一度に横断することができます。古いテクノロジーと比較すると、「CRISPR でできることの複雑さははるかに複雑です。重要なのは効率です。」とフェレイラ氏は言います。

これを使用して、イリノイ州のチームは、切断室の床に二日酔いを残したまま、ワインに含まれる の量を増やすことができました。

3. オールブル、ノーファイト

牛の飼育に関しては、通常は角の使用は禁止されています。成長した雄牛に対して、農夫に対して、他の牛に対して、そして時にはその動物自身に対しても。

伝統的に、農場で飼育された牛は、角芽と呼ばれる 2 つの骨の突起に位置する、動物の額にある角を作る細胞を破壊することによって除角されます。芽は、古き良きナイフ、熱したアイロン、電気、または水酸化ナトリウムなどの腐食性物質を適用するなど、痛みを伴う手段のいずれかによって破壊されます。これらの行為は、顔の変形や目の損傷につながる場合があります。しかし、CRISPR はより倫理的な代替手段を提供するだけかもしれません。

科学者たちは CRISPR を使用して、これらの動物の角除去処置の必要性を効果的に排除することを開発しました。さらに興味深いことに、これらの個体の中には、その形質を子孫に伝えることができた個体もいます。これは個体群の循環の中で形質を維持するために非常に重要です。科学界では、これは潜在的に大きな成功事例とみなされており、カリフォルニア大学デイビス校の遺伝学者アリソン・L・ヴァン・イーネナーム氏は、この件についてネイチャー誌にエッセイを書き、角の除去は「動物福祉上の高い懸念である」と述べたほどだ。優先順位」と。

歴史的に、一般の人々は遺伝子組み換え作物や家畜に対してそれほど熱意を持っていませんでしたが、最近の研究はそれらが.しかし、CRISPR が「シャーロットのウェブ」ではなく、「ジュラシック パーク」に近いものに使用されたらどうなるでしょうか?

4. 失われた種の復活

おそらく、現時点で CRISPR の最も突飛な用途は、種全体を死から蘇らせる可能性である。そして今、リョコウバトという特定の種の復活について真剣に議論されています。

リョコウバトはかつて北アメリカの森林を数億羽の群れで歩き回り、自然保護活動家アルド・レオポルドが「羽の生えた嵐」と表現したとき、空を暗くし、下層を轟音を立てて駆け抜けた。しかし、18 世紀から 19 世紀にかけてヨーロッパの入植者が大陸中に放射状に広がったため、状況は変わり始めました。

リョコウバトはどこにでもいるだけでなく、おいしいという残念な特質も持っていました。彼らは飢えたヨーロッパ系アメリカ人によって、食とスポーツの両方を目的に集団で狩られた。これはおそらく、人間が鳥の営巣地の多くを同時に破壊したことを除けば、鳥の総個体数にこれほど壊滅的な影響を与えることはなかったでしょう。この残忍な組み合わせにより、20 世紀初頭までにこの種は急激に減少しました。確認されている最後のリョコウバトは、1914 年に飼育下で死亡しました。

現在、科学者たちはこれらの象徴的な鳥を取り戻す方法として CRISPR に注目しています。カリフォルニアに本拠を置くバイオテクノロジー団体 Revive & Restore は、近縁種のバンドオバトのゲノムを改変することでこの種を復活させることを目的とした、専用の を擁しています。同グループによれば、成功すれば、このアプローチを利用して、 から まで、あらゆる種類の絶滅または絶滅危惧種の生物を復活させることができるという。もちろん、そうすべきかどうかについてはまだ議論の余地がありますが、CRISPR が SF のようなものを可能にしたことは否定できません。