东京大学的国枝武和副教授等开发出了一项基因组编辑技术，能够操作“水熊”这种在极端环境下仍能存活的微型节肢状动物基因。该技术旨在对高温等极端条件下的耐性相关的基因和蛋白质进行研究，并将其应用于常温干燥保存疫苗等领域。
水熊是一种对高温、干燥等极端环境具有强耐性的微型节肢状动物（供图：东京大学国枝武和副教授）。
将基因编辑所需蛋白质等物质注入即将成为亲代的水熊幼体中（供图：东京大学国枝武和副教授）。
水熊是一种体长不足1毫米的微小动物，生活在苔藓等环境中。它在高温、冰冻、强辐射等极端条件下都能生存，因此也被称为“最强生物”。在干燥条件下，水熊的身体会收缩并停止生命活动，但数年之后只需再洒水它还会复活。
水熊拥有其他生物不具备的特殊基因。尽管既往研究已经确定了一些与环境耐性相关的基因，但要在水熊体内研究这些基因的实际功能十分困难，需要一种能够操作基因的基因编辑技术。迄今为止，只在其他动物的细胞中研究基因的功能。
此次研究团队以水熊中的一种——“横纲水熊”为对象，应用了针对昆虫的基因编辑技术，开发出了一种新的基因操作技术。研究人员将基因编辑所需的蛋白质等物质注入即将成为亲代的水熊腹部，经过产卵后便获得了经过基因改良的子代水熊。
在既往研究中，有报告称，当使水熊的辐射耐性相关基因在人类培养细胞中表达时，该细胞能够承受的辐射量是通常的两倍。然而水熊的辐射耐性高达人类的1000倍。所以研究人员认为这种高度环境耐性是由多个基因的相互作用实现的，但具体机制尚不清楚。
本次研究团队的目标是使用基因组编辑技术，寻找与辐射耐性相关基因，并阐明生物体分子在极端环境中仍能保持其结构和功能的机制。该研究将有助于开发在常温下干燥保存生物医药品（例如低温运输和储存成本高昂的mRNA疫苗和抗体药物）的技术等。本次的研究成果已发表在国际科学期刊《PLOS Genetics》上。
原文：《日本经济新闻》、2024/6/18
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：《PLOS Genetics》
论文：Single-step generation of homozygous knockout/knock-in individuals in an extremotolerant parthenogenetic tardigrade using DIPA-CRISPR
DOI：10.1371/journal.pgen.1011298
