CRISPR

CRISPR（英: clustered regularly interspaced short palindromic repeat; クリスパー）は数十塩基対の短い反復配列を含み、原核生物における一種の獲得免疫系として働く座位である。配列決定された原核生物のうち真正細菌の4割と古細菌の9割に見出されており、プラスミドやファージといった外来の遺伝性因子に対する抵抗性に寄与している。

歴史

CRISPRと呼ばれている反復クラスターは、石野良純らによって1987年に大腸菌で初めて記載された。1989年以降、フランシスコ・モヒカの研究により、類似の反復クラスターがその他の真正細菌や古細菌で見つけられ、当初はshort regularly spaced repeats (SRSR)と名付けられたが、2002年にモヒカによってCRISPRと命名された。またCRISPRリピート近傍にはヌクレアーゼやヘリカーゼをコードするCRISPR-associated (cas)遺伝子群が存在することが示された。この段階においてはCRISPRの機能や役割は不明であったが、2005年にモヒカを含む複数の研究グループによって、CRISPRのスペーサー配列がファージに由来するものであることが発見された。最終的にロドルフ・バラングー（Rodolphe Barrangou）らによって、CRISPRの役割として知られるバクテリオファージへの耐性獲得機能が実験的に証明されたのは2007年であった。

Cas9を応用したゲノム編集技術の開発

一方、CRISPRのDNA切断機構は遺伝子工学的応用にも用いられるようになる。2012年にJinekらがII型CRISPR-Casシステムを構成するCas9がRNA依存性のDNAエンドヌクレアーゼであることを見出し、生化学的にCas9による標的DNAの切断が可能であることを示すと、翌年には同グループを含めた複数のグループが哺乳類細胞のCRISPR-Cas9システムによるゲノム編集に成功する。また、このゲノム編集技術に関する特許申請はその後の係争へ繋がる。今日ではゲノム編集技術の他にも転写制御、イメージング、核酸検出法など、様々な応用法が検討ないし実用されている。 CRISPR-Cas9システムを発表したエマニュエル・シャルパンティエとジェニファー・ダウドナは従来より精度が高く使いやすいゲノム編集手法の開発を評価され、2020年のノーベル化学賞を受賞した。