Episode summary

dessanをゲストに迎え、CRISPRの仕組みを利用した様々な技術や遺伝子回路、これからの発展について話しました。

Starring

soh
dessan
tadasu
coela

Show notes

• The Nobel Prize in Chemistry 2020…The Nobel Prize in Chemistry 2020 was awarded jointly to Emmanuelle Charpentier and Jennifer A. Doudna “for the development of a method for genome editing.”
• Scientifc Background on the Nobel Prize in Chemistry 2020 A TOOL FOR GENOME EDITING…ノーベル財団による詳細なCRISPR研究のレビュー、そしてなぜDoudnaとCharpentierの二人が受賞に値するのかについて説明している。
• 76. The Chimeric RNA, Researchat.fm…ゲノム編集についてdessanをゲストに迎えて話しました。
• A Programmable Dual-RNA–Guided DNA Endonuclease in Adaptive Bacterial Immunity. Science 2012…CharpentierとDoudnaによるノーベル賞につながる論文の一つ。CRISPR–Cas9システムがこの論文によってその大枠が明らかにされた。
• Multiplex Genome Engineering Using CRISPR/Cas Systems. Science 2013…Feng Zhang labによるヒト細胞におけるゲノム編集技術の報告。
• RNA-Guided Human Genome Engineering via Cas9. Science 2012…George Church labによるヒト細胞におけるゲノム編集技術の報告も同時に掲載された。
• First rounders: Feng Zhang (Podcast)…Feng Zhangが出演したNatute Biotechnologyのポッドキャスト。おすすめです。
• 26. Cool tech googlability, Researchat.fm…RNAを標的にできるCas13bについては、エピソード26で紹介しました。
• Cas14 (crisp_bio)…“Cas14は、PAMに依存しないssDNA切断活性に加えて、PAMに依存するdsDNA切断活性も帯びている”
• CasX enzymes comprise a distinct family of RNA-guided genome editors. Nature 2019…CasX
• Transposon-encoded CRISPR–Cas systems direct RNA-guided DNA integration. Nature 2019…トランスポゾン型のCasシステムの報告。
• RNA-programmed genome editing in human cells. eLife 2013…Doudna labによるヒト細胞におけるゲノム編集技術の報告。FengやChurchらよりも少しだけ遅かった。
• Microhomology-mediated end-joining-dependent integration of donor DNA in cells and animals using TALENs and CRISPR/Cas9. Nature Communications 2014
• Ep52. Split into a row
• Double Nicking by RNA-Guided CRISPR Cas9 for Enhanced Genome Editing Specificity. Cell 2013…Double nicking (2つのgRNAとCas9 nickase)によるより正確なゲノム編集方法が示された。
• Genome-scale transcriptional activation by an engineered CRISPR-Cas9 complex. Nature 2015…Cas9を用いた転写の活性化手法。
• Live visualization of chromatin dynamics with fluorescent TALEs. Nature Structural & Molecular Biology 2013 … TALENを用いた染色体の特定領域のイメージング方法
• Dynamic Imaging of Genomic Loci in Living Human Cells by an Optimized CRISPR/Cas System. Cell 2013…dCas9-EGFPによる生細胞のイメージング技術。SpCas9の場合は、D10AとH840Aの２つの変異を入れることで、DNAに結合するが切断しないdead Cas9 (dCas9)として利用することができる。
• Live cell imaging of low- and non-repetitive chromosome loci using CRISPR-Cas9. Nature Communications 2017…ガイドRNAにMS2 loopをたくさんつなげることで (14個!)、明るい輝点を得ることができる。
• CRISPR-mediated live imaging of genome editing and transcription. Science 2019…こちらは蛍光標識したガイドRNAを利用した生細胞イメージング方法。
• A protein tagging system for signal amplification in gene expression and fluorescence imaging. Cell 2014…Sun tagとCas9を用いたイメージング方法。
• Split Green Fluorescent Proteins: Scope, Limitations, and Outlook…Split GFP
• Programmable RNA tracking in Live Cells with CRISPR/Cas9. Cell 2016…PAMmerによるSpCas9のmRNAイメージング
• CRISPR-Mediated Programmable 3D Genome Positioning and Nuclear Organization. Cell 2018 … CRISPR-GO：CRISPR技術、核内でのゲノム空間構造、ポッドキャスト内ではゲノム同士を寄せるという説明をしていましたが、今調べてみると特定のゲノム領域と核膜やカハール体への再配置ということでした。
• Manipulation of nuclear architecture through CRISPR-mediated chromosomal looping. Nature Communications 2017 … こちらがCRISPRの仕組みを用いることで人工的に染色体内部にループを作成した論文。
• Transcriptional repression mediated by repositioning of genes to the nuclear lamina. Nature 2008 … LacO-LacIの仕組みを用いることでゲノムの特定領域にLacO arrayを差し込み、核膜に局在させたLacIに結合させることである遺伝子領域を核膜側に誘導しようとした論文。最初にこの論文を読んだ時はそのアイデアにたまげました。
• 9. One-shot beautiful experiment (Researchat.fm)…人工的なDNA領域へ細胞内の情報（細胞系譜）を書き込む技術についてエピソード9で話しました。
• CRISPR–Cas encoding of a digital movie into the genomes of a population of living bacteria. Nature 2017…George Churchらは、Cas1-Cas2システムによって馬の動画をバクテリアゲノム書き込み、それを読み出すことに成功した。
• Multiplex recording of cellular events over time on CRISPR biological tape. Science 2017…コピー数の異なる2つのプラスミドをCas1-Cas2で取り込ませて、細胞内で人工的な時計のような仕組みを実現した。
• Single-Nucleotide-Resolution Computing and Memory in Living Cells. Molecular Cell 2019…Tim Liu Labによる複雑な遺伝子回路の実現。DOMINOについては、プロモーター配列を標的にしているのではなくオペレーター配列でした。
• Rewritable multi-event analog recording in bacterial and mammalian cells. Science 2018…David Liu labから報告されたガイドRNAによって連鎖する遺伝子回路（カスケード）の実現。
• Terminal Deoxynucleotidyl Transferase, TdT…テンプレートに依存しないDNA合成を可能にする酵素。
• Tandem fluorescent protein timers for in vivo analysis of protein dynamics. Nature Biotechnology 2012…GFP Timer
• Permanent genetic memory with >1-byte capacity. Nature Methods 2014
• Continuous genetic recording with self-targeting CRISPR-Cas in human cells. Science 2016…自分で自分のガイドRNAを編集することで、理論的には無限に情報を書き込む方法が提案されたが、領域が壊れてしまう問題もある。
• Ten Simple Rules to Win a Nobel Prize.
• ヘンリー・ブラッグ (Wikipedia)
• iPS細胞 (Wikipedia)
• 国境なき医師団
• Human Genome Project
• Xiaowei Zhuang
• Expansion microscopy (Wikipedia)
• Renato Dulbecco (Wikipedia)
• Programmable RNA editing by recruiting endogenous ADAR using engineered RNAs. Nature Biotechnology 2019…LEAPER
• crisp_bio … 世界広しといえでも、これだけCRISPRの最新情報がまとまっているサイトはCRISP_BIOさんの他に世の中には存在しません。日本語でCRISPRの最先端情報を追える喜び。CRISP_BIOさん、いつもありがとうございます。

Editorial notes

• 1分でわかるとか無理なのですが、一方で言葉を尽くせばわかる可能性についても同時に信じておりますので…(soh)
• 思い出しながらどんどん話しているので、後から聞き返すと細部が間違っていたりしています。気になった方はshow notesをご参照ください。(dessan)
• いい感じのグルーヴがみられてよかったです。ポッドキャストやってきてよかったです。(tadasu)
• 最初に喋らんと出番が無くなる！と思ってこれまでの流れをまとめてみたんですが細かく色々ミスってました…(coela)