追跡可能なゲノムバーコードによる酵母での多重精密ゲノム編集

遺伝子型が表現型をどのように制御しているのかを理解する上では、どのような規模でゲノムを正確に改変し、またそれぞれの変化による表現型への影響を評価することができるかが制約となる。本論文では、出芽酵母（Saccharomyces cerevisiae）でCRISPR–Cas9法を用い、追跡可能な短い組み込み型細胞バーコードによる正確な多重ゲノム編集を行う方法MAGESTICを紹介する。MAGESTICは、アレイで合成したガイド・ドナーオリゴヌクレオチドを用いてプラスミドによるハイスループット編集を行う方法であり、プラスミドバーコードの減損を防いで確かな表現型評価を可能とするバーコードのゲノム組み込みが特徴である。LexA–Fkh1p融合タンパク質を用いて切断部位にドナーDNAを動員することにより、編集効率は5倍以上に向上可能であることが実証された。我々は、重要な遺伝子であるSEC14の飽和編集を行い、脂質シグナル伝達の化学的阻害に重要なアミノ酸を発見した。また、天然の遺伝子バリアントを数千個作製してガイドミスマッチ耐性をゲノム規模で評価し、隠れたPol III終結エレメントがガイドの有効性を大幅に低下させることを確認した。MAGESTICは酵母の表現型の遺伝的基盤の解明に広く役立つと考えられる。