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JAの活動:今さら聞けない営農情報

ゲノム編集【いまさら聞けない営農情報】第53回2020年5月29日

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新しい育種法として期待されているゲノム編集という技術は、農業分野のみならず、医療分野での活用も進んでいます。
まずは、この技術を理解するために、基礎的な技術のおさらいをいます。

育種とは野生の植物を、美味しさや収量が多いことなど、人間の都合にあった性質を持った個体の選択を繰り返すことで品種を作り出していくことをいいます。

一番多いのは、人間に都合の良い性質を持たせるために、異なる良い性質を持つもの同士を交雑(交配)することで、両方の良いところを併せ持った個体を選抜していくのですが、この良い性質の個体を見出すのが結構大変な作業になります。

植物も生き物ですので、遺伝子(DNA)があり、普通、1生物あたり数万個もあるといわれ、そのDNA全体のことをゲノムといいます。

このDNAが変異して新しい性質が生み出されますが、自然界ではDNAの変異が起こる頻度は少ないので、早く新しい性質のものを生み出すために、つまりDNAの変異を手助けするために、これまでは、紫外線照射などで人工的に突然変異を起こさせたりして、新しい良い性質を持ったものを見出してきました。

そして、さらに変異の速度を上げ、しかも、人間が求めるように変異させるようにした技術が遺伝子組み換えやゲノム編集です。

DNAは、生物の性質や特徴を型作る設計図なので、性質や特徴を変えるためには、その設計図を書き換えてやればいいことになります。近年の技術の進歩によって、様々なDNAの解析が進み、病気になりやすい遺伝子はどこにあるかなど、DNAの部位ごとの役割がわかるようになってきました。

この人間にとって変わってほしい性質を司るDNAの部位を特定して、そこに手を加えてDNAを変化させるのが、遺伝子組み換えやゲノム編集です。

ただし、この2つの技術には徹底的な違いがあります。

遺伝子組み換えは、目的とするDNAの部位(断片)を、他から持ってきて、人間が求める性質を表現する遺伝子断片に置き換えます。つまり、これまで生物自身が持っていなかった遺伝子断片が新たに組み込まれ、自分以外から持ってきた遺伝子断片がずっと残ることになります。

これに対しゲノム編集は、変化して欲しい部分を特殊なタンパク質で切断して、その部分にDNAの修復機能を使って変異を誘発させます。通常の突然変異を誘発する技術では、ゲノム上のどこが変異するかはわかりませんが、ゲノム編集であれば、変異してほしい部分に突然変異を起こさせることができます。

目的の部位に変異が起こった後は、通常の交雑(交配)技術によって、欲しい性質を持ち、かつ、切断に使った特別なタンパク質を持っていない個体を選抜することで、求めていた性質を持ち、しかも自分以外の遺伝子が残っていない品種が出来上がります。

このように、ゲノム編集は、獲得して欲しい性質を持ち、しかも従来の育種法と変わらない作物を、短期間にしかも遺伝子を組み替えることなく作ることができる技術なのです。

(参考)「ゲノム編集 ~新しい育種技術~」(発行)農研機構

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