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ゲノム編集の基本原理と応用

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ゲノム編集の基本原理と応用 −ZFN，TALEN，CRISPR-Cas9−
Basic Principle and Application of Genome Editing −ZFN, TALEN, CRISPR-Cas9−

広島大学教授　博士（理学）　山本　卓 著

Ａ５判／176頁／４色刷／定価2860円（本体2600円＋税10％）／2018年6月発行
ISBN 978-4-7853-5869-3　 C3045

　2012年のCRISPR-Cas9 の開発によって，ゲノム編集はすべての研究者の技術となり，基礎から応用の幅広い分野における研究が競って進められている．
　本書は，ライフサイエンスの研究に興味をもつ学生をおもな対象に，ゲノム編集はどのような技術であるのか，その基本原理や遺伝子の改変方法について，できるだけ予備知識がなくとも理解できるように解説した．さらに，農林学・水産学・畜産学や医学など，さまざまな応用分野におけるこの技術の実例や可能性についても記載した．
　2016年末に刊行した『ゲノム編集入門』より全体的に難度を低くし，より多くの読者に興味をもってもらえるように配慮したつもりであるので，若い研究者がこの本によって，ゲノム編集技術を積極的に取り入れ，さまざまな分野で基礎研究と応用研究を意欲的に進めていくことの一助となれば幸いである．

サポート情報

◎ 教科書採用の先生方に講義用の図表ファイルをご用意しました．
　　ファイルのご利用は講義のみに限らせていただきます．
◎ 序文 （pdfファイル）　　 ◎ 索引 （pdfファイル）
◎ 正誤表 （pdfファイル）

目次 （章タイトル）　　→ 詳細目次

1．ゲノム解析の基礎知識
2．ゲノム編集の基本原理：ゲノム編集ツール
3．DNA二本鎖切断（DSB）の修復経路を利用した遺伝子の改変
4．哺乳類培養細胞でのゲノム編集
5．様々な生物でのゲノム編集
6．ゲノム編集の発展技術
7．ゲノム編集の農水畜産分野での利用
8．ゲノム編集の医学分野での利用
9．ゲノム編集のオフターゲット作用とモザイク現象
10．ゲノム編集生物の取扱いとヒト生殖細胞・受精卵・胚でのゲノム編集

詳細目次　　→

序文 （pdfファイル）

1．ゲノム解析の基礎知識
　1.1　ゲノムとは
　1.2　ゲノムの機能

2．ゲノム編集の基本原理：ゲノム編集ツール
　2.1　ゲノム編集ツールの開発の歴史
　2.2　様々なゲノム編集ツール
　　2.2.1　分子クローニングに利用される制限酵素
　　2.2.2　メガヌクレアーゼ
　　2.2.3　ジンクフィンガーヌクレアーゼ（ZFN）
　　2.2.4　ターレン（TALEN：TALE ヌクレアーゼ）
　　2.2.5　クリスパー・キャス9（CRISPR-Cas9）
　　2.2.6　ゲノム編集ツールの比較
　　2.2.7　Addgeneからのゲノム編集ツールの入手

3．DNA二本鎖切断（DSB）の修復経路を利用した遺伝子の改変
　3.1　DSBの修復経路
　3.2　ゲノム編集による遺伝子ノックアウト
　3.3　ゲノム編集による遺伝子ノックイン

4．哺乳類培養細胞でのゲノム編集
　4.1　哺乳類培養細胞での遺伝子ノックアウト
　4.2　哺乳類培養細胞での遺伝子ノックイン
　4.3　哺乳類培養細胞での一塩基レベルの改変

5．様々な生物でのゲノム編集
　5.1　微生物でのゲノム編集
　　5.1.1　微生物へのゲノム編集技術の適用
　　5.1.2　様々な微生物でのゲノム編集
　5.2　動物でのゲノム編集
　　5.2.1　ゲノム編集以前の動物改変技術
　　5.2.2　動物でのゲノム編集による遺伝子ノックアウト
　　5.2.3　動物でのゲノム編集による遺伝子ノックイン
　5.3　植物でのゲノム編集
　　5.3.1　植物でのゲノム編集による遺伝子ノックアウト
　　5.3.2　植物でのゲノム編集による遺伝子ノックイン

6．ゲノム編集の発展技術
　6.1　人工転写調節因子技術
　6.2　エピゲノム編集技術
　6.3　点変異ゲノム編集技術
　6.4　核酸標識技術
　6.5　機能ドメインの集積技術
　6.6　核酸検出技術
　6.7　ゲノム編集の光制御技術

7．ゲノム編集の農水畜産分野での利用
　7.1　農作物でのゲノム編集による品種改良
　7.2　養殖魚でのゲノム編集による品種改良
　7.3　家畜でのゲノム編集による品種改良

8．ゲノム編集の医学分野での利用
　8.1　疾患モデル細胞・動物の作製
　　8.1.1　遺伝性疾患モデル
　　8.1.2　がんモデル
　　8.1.3　ヒト化動物
　8.2　ゲノム編集を用いた疾患治療
　　8.2.1　遺伝性疾患の体細胞治療
　　8.2.2　がんの体細胞治療
　　8.2.3　ウイルスの感染や増殖の抑制
　　8.2.4　再生医療におけるゲノム編集の利用

9．ゲノム編集のオフターゲット作用とモザイク現象
　9.1　オフターゲット作用
　9.2　オフターゲット作用の評価法
　9.3　オフターゲット作用を低減する技術
　9.4　導入変異のモザイク現象

10．ゲノム編集生物の取扱いとヒト生殖細胞・受精卵・胚でのゲノム編集
　10.1　ゲノム編集と遺伝子組換え
　10.2　ゲノム編集生物の取扱い
　10.3　遺伝子ドライブ
　10.4　ヒト生殖細胞・受精卵・胚でのゲノム編集研究

略語表
参考書・引用文献
索　引（pdfファイル）

実験法
　1.1　TILLING法
　2.1　一本鎖アニーリング（SSA）アッセイ
　3.1　indel変異の検出法
　3.2　クロマチン免疫沈降（ChIP）解析
　4.1　電気穿孔法（エレクトロポレーション）
　4.2　デジタルPCR
　5.1　アグロバクテリウム法

解析法
　2.1　CRISPR-Cas9の設計
　9.1　ウェブツールによるオフターゲット検索

コラム
　1.1　転移因子（トランスポゾン）
　1.2　RNA干渉（RNAi）
　2.1　CRISPRの発見
　2.2　国産ゲノム編集ツール
　3.1　ミトコンドリアDNAのゲノム編集
　4.1　ゲノム編集に利用するウイルスベクター
　5.1　バクテリア人工染色体（BAC）
　5.2　花粉へのマイクロインジェクション法
　5.3　植物における新育種技術（NPBT）
　6.1　ゲノムインプリンティング
　6.2　免疫グロブリン
　8.1　ゲノムワイド関連解析（GWAS）
　8.2　iPS細胞
　10.1　カルタヘナ法

山本　卓
やまもと たかし
1989年 広島大学理学部卒業，広島大学大学院理学研究科博士課程中退．熊本大学助手，広島大学講師・助教授などを経て現職．元 日本ゲノム編集学会会長．主な著書に『ゲノム編集成功の秘訣Ｑ＆Ａ』『今すぐ始めるゲノム編集』（以上 編著，羊土社），『進化するゲノム編集技術』（分担執筆，NTS）などがある．

（情報は初版刊行時のものから一部修正しています）

ゲノム編集入門


ゲノム編集と医学・
医療への応用

遺伝子操作の基本原理


エピジェネティクス


動物行動の分子生物学