多重ゲノム編集

概要

Frontiers in Plant Science 掲載の総説は、CRISPR-Cas によるゲノム編集が、正確で効率がよく、かつ多重の遺伝的改変を可能にしたことで植物生物学を大きく変えたと述べている。従来の育種は遺伝的な障壁と育種周期の長さによって制約されてきた。

技術的な要点

同総説は、二本鎖切断を伴わない編集、多重編集、エピゲノム工学、狙った位置へのDNA挿入（ノックイン）、AIによるガイドRNA設計、送達技術といった近年の進展がCRISPRの道具立てを大きく広げたと整理している。Cas12ヌクレアーゼはT塩基に富むPAMを認識することで適用範囲を広げるとともに、自身がcrRNAを処理する能力によって多重編集を行いやすくする。切断後の改変は細胞に内在するDNA修復経路を通じて生じる。

産業での位置づけ

収量や耐性、品質といった形質は多数の遺伝子に制御されるため、単一の遺伝子の改変では動かしにくい。複数の標的を同時に扱える多重編集は、こうした複合的な形質を対象とする作物開発の中心的な手段になっている。従来の育種が抱えてきた遺伝的な障壁と育種周期の長さという制約に対し、編集の多重化は開発期間を詰める方向に働く。