次世代シーケンサー用いた外来DNA検出法解析ツール「GenEditScan」公開 農研機構2025年1月23日
農研機構は、次世代シーケンサーを用いたゲノム編集作物における外来DNA検出法であるk-mer 法の簡易解析ツールGenEditScanをウェブサイトで無料公開した。ゲノム編集作物を利用するには、ゲノム編集作物に外来DNAが残存していないことを確認し、必要な情報を主務官庁に提供する必要があるが、GenEditScanは確認に必要な解析や付帯情報の出力がとても簡便に行えることから、GenEditScanの活用により、ゲノム編集作物の研究の加速が期待される。
図1：ゲノム編集個体に残存しているゲノム編集酵素遺伝子を取り除く過程の例とk-mer法の概要
作物の品種改良技術には、遺伝子の変化によって性質が変わることを利用したものがある。従来は自然発生や人為的な突然変異に依存していたが、近年ではゲノム編集技術が注目されている。
ゲノム編集技術の中でも「欠失型ゲノム編集」と呼ばれる技術は、特定のDNA配列を狙って切断し、目的の遺伝子に変異を起こすことができるため、効率的に新しい品種を開発でき、実際に、ゲノム編集技術を用いてGABA 含有量を高めたトマトなどが開発されている。
ゲノム編集の作物を作る際によく用いられる方法では、目的のDNAを切断するための酵素を作る外来DNAが一時的に導入されるが、ゲノム編集作物として利用する場合には、外来DNAが除去されていることを確認する必要がある。
図2：k-mer 法解析ツールとGenEditScanの実行手順と特徴
そこで、農研機構では世界で初めて、次世代シーケンサーで解読された膨大なDNA配列データの解析と統計検定により外来DNA配列を効率的かつ高精度に検出できるk-mer 法を開発し、2020年から解析ツールを公開。しかし、ツールの利用手順が煩雑であることと、偽陽性を抑える補正機能が無かったことから、今回その解析ツールの改良版"GenEditScan"を開発し、ウェブサイトで公開した。
GenEditScanは、入力したゲノム情報をワンステップで解析し、補正した統計検定結果も加味することで、より簡単に正確に外来DNA の有無を判別できる。また、専門的な知識を必要とせず、様々な作物に利用可能。実際のゲノム編集作物を使った試験でもGenEditScanの正確性が示されている。
今後、同ツールはゲノム編集作物に外来DNAが残存していないことの確認手法として広く活用されることが期待される。
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