ゲノム編集した植物のシークエンスの解析

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(注意:編集中!) CRISPR-Cas9でゲノム編集した植物のシークエンスを解析し、変異を同定する方法についての解説。

目次

[1](概要)ゲノム編集で変異体を作成する手順:pKIベクターを用いた場合

PKIベクターでのゲノム編集概要.png

アグロバクテリウムの感染後、シークエンス解析に至るまでの流れ (概要説明)
1) 形質転換されたT1植物を選抜し、生育する
  • pKIベクターを用いた場合、T1種子の中から「OLE-tagRFPが光る」ものを播いて育てる (=T-DNAが組み込まれている)
2) 目的の遺伝子がゲノム編集されている個体を選抜・生育し、T2種子をとる
  • genotyping:PCR+制限酵素処理で、変異遺伝子を持つ個体を選抜 (制限酵素処理で、切れる:野生型(WT型)、切れない:変異型)
3) T2世代で、Cas9を持たない植物を選抜する
  • pKIベクターを用いた場合、T2種子の中から「OLE-tagRFPが光らない」ものを播いて育てる (=T-DNA、Cas9を持たない)
4) T2世代で、目的の遺伝子がゲノム編集されている個体を選抜する
  • 2) と同様のgenotypingを実施
5) キャピラリーシークエンサーでの解析
  • 4) のgenotypingの時のPCR産物(制限酵素処理する前のもの)を、キャピラリーシークエンサーで解析する
  • PCRに用いた両端のプライマー各々で解析したファイルを作成。このファイルを用いて以降の解析を行う

[2] ゲノム編集によってできる変異型のアリルについて

  • CRISPR-Cas9によるゲノム編集では、PAM配列(NGG)の3塩基手前が切断される
  • その切断個所を修復する際に、挿入・欠失 (indel)が生じて、フレームシフト等の変異型アリルが出現する

[3] 変異型アリルの検出(遺伝子型の同定:genotyping)

[4] 変異型アリルの同定(ゲノム編集した植物のシークエンス解析)

(1) 解析に使うファイルを準備する

  • キャピラリーシークエンサーで読んだ波形ファイル(拡張子.ab1)
  • ゲノム編集した箇所をはさんだ領域をPCRで増幅したものを、両側のプライマーでシークエンス解析したファイル
  • ゲノム編集した「遺伝子のもとの配列」の情報(sgRNA配列の位置がわかるもの)

ゲノム編集した植物のシークエンスの解析:シーケンスアセンブリソフトウェア「ATGC」を使う場合

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