顿狈础配列の特定の箇所を狙って変异を诱発する「ゲノム编集」は、生物学の基础分野はもちろん、医疗や农业?畜产业?水产业分野でも研究が进められています。そのなかのひとつが、ゲノム编集による农作物の品种改良です。
農学研究院 講師の山田哲也さんは、アレルギーの原因となるアレルゲンタンパク質を含むダイズを、ゲノム編集によって「低アレルゲンダイズ」にする研究に取り組んでいます。前编では、山田さんに実験室を案内してもらいながら、ゲノム編集による品种改良の詳細を伺いました。
後編では場所を移し、山田さんはゲノム編集をどのようにみているのか、これまでの品种改良の歴史と、社会との関係に目を向けながら、お話を伺います。指定された教室で待っていると、トレイやシャーレの入った黄色いかごを手にした山田さんが入ってきました。
【细谷享平?颁辞厂罢贰笔本科生／理学院修士1年】
山田さんは北海道大学に着任して以来、ずっとダイズの研究を続けられています。山田さんはダイズのどのようなところに魅かれるのでしょうか？
まずはこちらをご覧いただきたいのですが…。このトレイには、大きくて色が黒いもの、ぺったんこで緑色のもの、いろいろ入っていますが、実はこれ全てダイズなんです。
同じダイズの、异なる品种です。ただここで注目してほしいのは、この中で一番小さい、1肠尘にも満たない小さな黒い粒です。
これもダイズなのでしょうか？
これはツルマメというダイズで、実はこれがダイズの祖先野生种なんですよ。ツルマメという小さなマメから、人の手で、より美味しくより実の大きいものを、人类は少なくとも3千年以上のあいだずっと选抜してきました。その结果、今さまざまな品种のダイズが存在していることになります。
长い歴史を経て、さまざまな品种が生み出されてきたのですね
私の研究の兴味は、こんな小さな粒みたいな祖先野生种から3千年以上かけていろいろなバリエーションが出てきた、ダイズの多様性にあります。なんてダイズは多様なんだと、感动しません？
これほどいろいろなダイズがあるとはびっくりしました
これらを生み出してきた品种改良の技術として、一番メジャーなものが交雑育種と呼ばれるものです。異なる品種を交配し掛け合わせ、そこから収穫された種子の中から、味の良いものや香りが良いものを選び出してくる方法です。今、スーパーなどで日常的に目にする野菜や果物、穀物は、ほとんどがこの交雑育種によって品種改良されてきたものです。
交雑育种と、山田さんが研究で行っているゲノム编集による育种、どこが违うのでしょうか？
交雑育种をはじめとする従来の育种は、顿狈础の配列にランダムに生じる変异を利用したものです。変异は自然に起きたものを利用する方法や、放射线や化学物质で変异を引き起こす方法があります。いずれにせよ、どの方法であっても私たちが求める変异が起きるかどうかは运任せとなります。场合によっては、交配したものを何千何万とみたとしても、结果自分が求めているものは无かった、というようなこともありえるわけです。一方でゲノム编集はそれとは违い、顿狈础の特定の配列を狙い撃ちして、そこに変异を诱発することができます。
このゲノム編集を使って、DNA配列の各部分の機能を明らかにすることが、私の研究の興味にあります。例えば緑色の青ダイズがありますが、これは実は、DNA配列中のふたつの箇所が壊れるだけで、黄色から緑色になるんですよ。そしてそれを確かめたいときにゲノム编集が使えます。実際にその二箇所を壊して、本当に緑色になるかどうかを確かめれば分かりますよね。
顿狈础の狙った部分を変えられるのが、ゲノム编集のすごいところなのですね
どこかをピンポイントで改良するには、今のところゲノム编集に胜るものはありません。従来の品种改良技术では、新しい品种をつくるのに10年や15年、ものによっては20年とかかることがありました。これがゲノム编集では、数年で新しい品种をつくることが可能です。
ゲノム编集がそれほど革新的で便利なものなら、従来の品種改良で得られた品種が、すべてゲノム編集で改良された品種にとって代わられる、なんてこともあり得るのでしょうか？
先ほどダイズの祖先であるツルマメをお见せしましたが、ツルマメから3千年以上の时间をかけて、さまざまな顿狈础の変异が积み重なって、今のダイズができたわけです。それを考えると、ゲノム编集は确かにすごい技术ですが、ツルマメからいきなりダイズがつくれるわけではない気がしますね。ですので、今まで品种改良を积み重ねて得られた品种が、ゲノム编集でつくられた品种に全て置き换わるということはないと、私は考えています。
今あるダイズが、全てゲノム编集ダイズにとって代わられるわけではないのですね
ただ、今ある品种についても、开花时期であったり匂いであったり、少し変えたい部分がでてきます。その时に、そこをピンポイントで改変することで、従来の品种をさらに活用していく。その一つの手段として、ゲノム编集は使われるのではないかという気がしています。
研究で得られた新しい品种は、いずれ実用化につながるものだと思います。山田さんの低アレルゲンダイズの研究も、実用化を见据えたものなのでしょうか？
そうですね、実用化という意识はありますね。私の研究で顿狈础の各部分の机能が分かったら、そこからどういう品种をどうやったらつくっていけるのかという情报が手に入ります。その情报を元に、社会が求めているものが副产物としてつくれるのであれば、それはぜひトライして社会に贡献したい。そういう思いで研究しています。
遗伝子组换え作物の実用化については、多くの议论がおこりました。ゲノム编集作物についても、実用化となったときに悬念を抱く方もいると思います。社会の反応についてはどのようにお考えでしょうか？
ゲノム编集でつくった作物が受け入れられるかどうか、これはその作物がどのようなものであるかによると思います。ゲノム编集という新しい技术でまだわからない部分があるかもしれないけれど、健康によいとかアレルギーの方でも食べられるとか、その作物を选ぶことにメリットがあり、そして実际にそれを食べたいという人がいるのであれば、それは意味があることですし、そう思えるものをつくる必要性があるという気がしますね。
一方で、农家の方からは病気に强いとか、除草剤に强いとか、もっと栽培しやすい品种をつくってほしいという意见があります。ただ、それらは作物を育てる上でのメリットです。例えば除草剤に强い品种ができても、他の品种と比べ味や値段がさほど変わらなければ、消费者があえてゲノム编集作物を选ぶメリットはないわけです。そうなると、ゲノム编集作物が食卓にあふれてくるようになるのはちょっと难しいのかなという気がしますね。
ゲノム编集を使って、どういった形质を狙って、だれを対象にし、品种开発を行うのか。これをかなり明确にしておくことが、実用化のハードルを乗り越える上で大事になるのではないかと思います。
社会のニーズと向き合っていく必要があるのですね。ありがとうございました
顿狈础の特定の箇所を狙い撃ちするゲノム编集は、品种改良にとって画期的なものです。が、一瞬で思い通りの作物を生み出す魔法などではありません。前编でお伝えしたように、ゲノム編集による品种改良の裏には複雑なプロセスがあります。また、現在の品種は長年の改良の歴史の末に生み出されたものであり、そこには生産者や消費者のニーズも大きな影響を与えてきたことが、今回の山田さんのお話から伺えました。広い意味では、だれもがゲノム編集作物を運用する担い手であるといえるでしょう。私もそのうちの一人として、ゲノム編集に何を求めるのかと考えを巡らせながら、農学部をあとにしました。
