ゲノム編集のための昆虫遺伝子機能アノテーションワークフローを開発?バイオDXによる昆虫機能利用に道?

ゲノム編集のための昆虫遺伝子機能アノテーションワークフローを開発
?バイオDXによる昆虫機能利用に道?

論文掲載
【本研究成果のポイント】

  • 公共データベースを利用した、昆虫の遺伝子機能アノテーション(1)のためのコンピュータプログラムによる一連のデータ解析の流れ(ワークフロー(2))を開発しました。
  • 開発したワークフロー「Fanflow4Insects」は、従来のタンパク質配列からの機能アノテーションだけでなく、遺伝子発現情報も利用することによって、より情報量の多い機能アノテーションが可能になりました。
  • 「Fanflow4Insects」によって得られる機能アノテーション情報は、ゲノム編集を用いた昆虫を利用した研究の可能性を大きく広げることが期待されます。

【概要】
 広島大学大学院統合生命科学研究科の坊農秀雅特任教授は、理化学研究所生命医科学研究センターの粕川雄也チームリーダー、中国竞彩网グローバルイノベーション研究院の坂本卓磨特任助教、天竺桂弘子教授と共同で、昆虫の遺伝子機能アノテーションのワークフロー(コンピュータによる一連のデータ解析の流れ)「Fanflow4Insects」を開発しました。
 原核生物ゲノムアノテーション(米国NIHのNCBI Prokaryotic Genome Annotation Pipeline)やヒトリシーケンスデータ解析(国立遺伝学研究所日本DNA データバンク(DDBJ)など生命科学塩基配列データ解析において、それぞれのデータ解析に応じたワークフローが広く使われています。
 食品ロスからコオロギなどを育て新たなタンパク質を生み出す昆虫食が昨今話題になるなど、世界的な食糧難や有用物質生産のためのプラットフォームとして昆虫が注目されています。しかしながら、昆虫の持つ遺伝子の機能は研究の進んでいるヒトやマウスと比べて未知のものが多く、今後の研究が待たれているところです。
 昆虫遺伝子研究を加速するため、本研究グループは2010年ごろからカイコガの研究のためにその機能アノテーションパイプライン(3)を構築し、全ての遺伝子に対してその機能を予測してアノテーションする技術を開発してきました。今回、カイコガ以外の多くの昆虫種でも利用可能となるように、タンパク質をコードした遺伝子だけでなく、 非コード遺伝子も対象とし、その遺伝子発現情報をも機能アノテーションに利用する方法を取り込むことによって、昆虫に特化した機能アノテーションワークフローとして「Fanflow4Insects」を開発しました。
 今回開発した機能アノテーションワークフローによって、昆虫での有用物質生産をデザインするためのゲノム編集研究が加速することが期待されます。
 本研究成果は、スイスの出版社Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)のInsects誌に2022年6月27日に掲載されました。

<発表論文>
著者
Hidemasa Bono*, Takuma Sakamoto, Takeya Kasukawa, Hiroko Tabunoki
* Corresponding author(責任著者)
論文題目
Systematic functional annotation workflow for insects
掲載雑誌
Insects
DOI: https://doi.org/10.3390/insects13070586

詳細は、以下をご参照ください。

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