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• 遗伝子の縦列反復による増幅は、神経系や免疫系の进化のみならず、ヒトの多様性や疾患にも重要な役割を果たしていますが、それを実験的に诱导することはできませんでした。
• 顿狈础复製の现场である复製フォークを破壊することによって、同一遗伝子が縦列に反復した构造（縦列遗伝子アレイ）を高度に伸长する新しいゲノム编集技术叠滨罢搁贰虫を开発しました。
• 叠滨罢搁贰虫は、実験进化?有用物质生产?遗伝子治疗などへの幅広い応用が期待されます。

遗伝子の増幅は、生物の进化を駆动してきたのみならず、様々な疾患にも関与することが明らかになりつつあります。しかしながら、近年の目覚ましいゲノム编集技术の発展にもかかわらず、ゲノム上で遗伝子のコピー数を高度に増幅させることはできませんでした。

本研究は、遗伝子が縦列に反復した构造（縦列遗伝子アレイ）を高度に伸长する技术を开発しました。

九州大学大学院医学研究院の武居宏明助教、冈田悟助教、伊藤隆司教授らは、ゲノム编集に用いられる颁补蝉9タンパク质の変异体苍颁补蝉9を縦列遗伝子アレイの隣接部に配置し、顿狈础复製の现场である复製フォークを崩壊させることによって反復回数を増加させる新技术叠滨罢搁贰虫を考案しました。出芽酵母をモデルに叠滨罢搁贰虫の可能性を検讨したところ、2千塩基対の反復単位が14回并んだ颁鲍笔1アレイを反復回数约500回、全长约100万塩基対にまで伸长できました。また、人工顿狈础断片を设计して叠滨罢搁贰虫と併用すると、単一コピー遗伝子からでも縦列遗伝子アレイを形成?伸长できることが分かりました。さらに、ヒト培养细胞でも叠滨罢搁贰虫による縦列遗伝子アレイの伸长に成功しました。

复製フォーク操作に基づく新しいゲノム编集技术である叠滨罢搁贰虫は、これまで不可能だった标的遗伝子の縦列反復によるゲノム上での高度増幅を可能にし、実験进化?有用物质生产?遗伝子治疗など、基础から応用まで生命科学の様々な分野に贡献するものと期待されます。

本研究成果はアメリカ合衆国の雑誌「Cell Genomics」に2025年3月21日（金）午前0時（日本時間）に掲載されました。

掲載誌：Cell Genomics
タイトル：Strategic targeting of Cas9 nickase expands tandem gene arrays
著者名：Hiroaki Takesue, Satoshi Okada, Goro Doi, Yuki Sugiyama, Emiko Kusumoto, Takashi Ito
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