Introduction

すべての生物は、平等な伝達という仮定を破り、ゲノム全体への代償として次の世代でその周波数を増加させる（ドライブと呼ぶ）遺伝子をいろいろと持っている。 このような利己的な遺伝子はゲノムのかなりの割合を占めることがあり、その普及を促進するために様々な戦略を示している。 遺伝子ドライブの中には、減数分裂後の卵や精子に過剰に発現するよう配偶子形成に働きかけることにより、効果的な伝達の歪みをもたらす伝達歪み因子もある。 このような減数分裂のドライバーは、ほぼ1世紀前に初めて報告され、植物、昆虫、哺乳類で特徴づけられてきた。 これらのドライバーは常染色体であったり（例：ハツカネズミのtハプロタイプ、雄から最大100%の子孫に伝達）、性染色体の一つに結合して性比を歪める（例：ハエのSR、最大100%の娘に伝達）ものであったりする。 最近、合成遺伝子ドライブが開発され、ほぼすべての子孫に自分自身を感染させるという、同様の結果が得られている。 もし、合成遺伝子ドライブシステムを構築し、害虫の集団に挿入することができれば、急速に拡散し、重要な遺伝子の機能を破壊して集団を絶滅させたり、集団全体を雄に変えたりする可能性がある。 あるいは、遺伝子ドライブに遺伝子のパッケージを搭載し、標的の個体群を永久的に改変することも可能だ。 9332>

遺伝子ドライブシステムを主要害虫の制御に利用する可能性は、熱意と懐疑の両方で受け止められています。 このアプローチは、昆虫が媒介する病気や作物の害虫を制御するための革命的で効率的なメカニズムとして賞賛されており、高度に標的化され、農薬などの従来の方法よりもはるかに安価になる可能性があります。 しかし、この方法を野生個体群に導入するには、技術的・倫理的にさまざまな障壁がある。 合成生物による駆除の結果を予測するためには、自然の駆除システムがどのように集団に広がっていくのかを理解することが急務である。 重要な障壁のひとつは、対象となる個体群が、自然の駆動システムで見られるように、駆動システムを抑制する能力を急速に進化させ、駆動システムを効かなくしてしまう危険性があることだ。

特集の範囲

この特集号は14の寄稿からなり、さまざまな動物や植物種における天然および合成の遺伝子ドライバの幅広い側面をカバーしている。 以下、これらを3つの大きなトピックに分類して紹介、議論する。 (

(a) Synthetic drive systems

この特集は2つのレビューから始まる。 ひとつはRitchie & Stauntonによるもので、遺伝子ドライブによる介入の最も進んだプログラム、すなわち蚊によるウイルス感染を抑制するための内部共生生物Wolbachiaの使用に20年間関わってきたことから学ぶべき教訓を考察しています。 農薬、天敵、不妊雄の放出など、蚊の駆除の歴史と、より効果的な解決策が緊急に必要とされるに至った、これらのアプローチの限界について説明する。 そして、細胞内寄生虫ウォルバキアの菌株が発見され、それがヒトスジシマカに挿入されると、デング熱の感染を抑えることができることを紹介する。 このウォルバキアの株は、細胞質不和合性によって蚊の集団に広がる。ウォルバキアに感染していない雌の卵は、ウォルバキアに感染した雄との交配で受精できないが、感染した雌の卵は、感染した雄でも感染していない雄でも受精でき、感染雌は体力的に有利になるのである。 9332>

Barrettらによる2番目のレビューは、植物における遺伝子ドライブに焦点を当てたもので、これまで遺伝子ドライブの研究が比較的少なかった分野である。 彼らは、多くの重要な機会と質問を要約し、雑草の制御を改善するために合成遺伝子ドライブを使用する戦略について議論しています。 重要なアプローチのひとつは、ターゲットとなる植物種を殺すことによる直接的な個体数抑制である。 しかし、彼らは、より有用なアプローチは、雑草種を農薬のような従来の防除技術に対してより脆弱にする、改変であるかもしれないことを示唆している。 なぜなら、農薬の標的となる個体群にドライバの殺傷効果を限定し、非標的個体群へのドライバの影響を根本的に低減することができるからだ。 また、干ばつ耐性など特定の有用遺伝子を脆弱な集団に導入することで、絶滅の危機に瀕した植物種の生存率を高めるという興味深い利用法もある。 特に、このレビューでは、土壌中の種子の長期的な保持であるシードバンキングの問題が強調されている。 Barrettらは、シードバンクが野生型種子のリザーバーとして機能することで、遺伝子ドライブの広がりを遅らせることができることを明らかにしている。

Beaghton らは、CRISPR/Cas9 の出現により比較的容易に構築できるようになった遺伝子変換ドライブに着目している。 このタイプのドライブでは、合成ヌクレアーゼドライバーを使用し、相同染色体に自分自身をコピーすることで、集団を通して急速に拡散させることができる。 もし、このドライブが生殖能力に関係する重要な遺伝子を破壊すれば、その集団の生産性を根本的に低下させる可能性がある。 本論文では、標的遺伝子における非機能的抵抗性の問題に焦点を当てる。 モデル実験や実用実験（Oberhoferら）により、標的遺伝子は急速に進化してドライバから認識されなくなり、遺伝子変換が妨げられ、この耐性対立遺伝子が集団内で標的遺伝子の機能版を維持することができることが分かっている。 しかし、突然変異によって、標的遺伝子の機能を維持したまま、認識できない標的対立遺伝子が作られる可能性もあるということは、あまり認識されていない問題である。 これまでは、この可能性はほとんど見過ごされてきた。機能しない耐性対立遺伝子は、やはり集団内の遺伝子がどんどん傷つくことにつながるからだ。 しかし、ここでBeaghtonらは、駆動機構には一般的にコストがかかることを指摘している。 非機能的な抵抗性対立遺伝子は駆動のコストを負担せず、遺伝子変換を受けないので、駆動を含む集団に広がる可能性があり、駆動の広がりを抑えることができるのである。 これは、合成ドライブの設計と使用において、モデリングと経験的研究が互いに密接に情報交換することがいかに重要であるかを示す素晴らしい例です。 蝶や鳥のようなZW生物では、雌はヘテロ接合性の性染色体を持っています。 このモデルは、抵抗性の進化を避けることができれば、雌のキャリアが息子しか産まないW-shredding Z染色体ドライバーは、極めて急速に普及するはずであることを示唆している。 このモデルは、住血吸虫症の原因となる振線虫や、深刻な鱗翅目農業害虫など、未踏のZW害虫種に対する遺伝子ドライブの開発において大きな前進となる。

また、多くの脆弱な固有鳥獣・哺乳類・爬虫類集団に深刻な衰退をもたらした、ラットやマウスなどの侵入種を制御するための保全策として合成遺伝子ドライブを使うことに真の関心が持たれつつある。 Godwinらは、げっ歯類の害虫集団を制御するために遺伝子ドライブを使用する可能性を検討している。 彼らは、CRISPRに基づく相同性指向性修復駆動システム（マウスではまだうまく機能していない）の提案や、広く普及している古代のハツカネズミ駆動システム、tハプロタイプを性比駆動に変更することを検討している。 抑制因子が見つかっていない古代の駆動系を利用することの利点は、抵抗性の急速な進化が問題になりにくいということであろう。 Manserらは、開発中のこのtハプロタイプに基づく合成ドライバーについて、さらに詳しく調べている。 tハプロタイプは常染色体の精子を殺すドライバーで、ヘテロ接合体のオスから生まれるほぼ全ての子孫がtハプロタイプを受け継ぐように精子を操作するものである。 t-Sryプロジェクトは、哺乳類の性決定遺伝子SryをマウスのY染色体から取り出し、17番染色体のtハプロタイプに挿入することにより、それを受け継ぐ個体をすべて雄にする常染色体遺伝子ドライブである「t-Sry」を作り出すことを目的としている。 このt-Sryを島のネズミの害虫集団に導入することで、集団全体を雄に変え、完全に排除しようというものである。 Manserらは、t-Sryシステムの集団力学を研究している。 彼らは、雌マウスの多雌性（複数回の交尾）の割合が異なる島々にt-Sryを導入するモデルを作っている。 tハプロタイプは精子を損傷するため、交配した雌が精子に損傷のない野生型の雄とも交配すると、運び屋は成功しないのである。 Manserのモデルによると、多雌性の割合が高い集団では、t-Sryの拡散が難しくなり、より高い放出努力が必要になると考えられる。 9332>

Godwin らはさらに、マウスで遺伝子ドライブを使用する際の生物学的、規制的、安全性に関するいくつかの重要な課題を明らかにした。 ターゲットとなる島のげっ歯類集団の生物学、生態学、および行動は、まだ十分に理解されていない。 少なくとも重要なこととして、彼らはRitchie & StauntonおよびGeorgeらに続き、遺伝子ドライブ研究のペースに規制の枠組みが追いつくことがいかに重要か、また影響を受けるコミュニティや利害関係者がドライブ展開に関するあらゆる決定において相談し、情報を与えられ、主要な役割を与えられることがいかに重要であるかを強調している

(b) Natural drive systems

合成ドライブシステムがリリース前に自然の中でいかに広がりそうかという理解は、合成ドライバのリスクと利益を評価する上で重要である。 幸いなことに、前世紀にわたる自然の駆動系の研究により、駆動系がどのように機能し、どのように拡散するかについて、かなりの理論的および経験的洞察が得られている。

この特集では、雄の減数分裂ドライバーに関連するフィットネス・コストについて、4つの研究を報告する。 これらのドライバーは精子の発生過程で、競争相手であるドライバー以外の運搬精子を排除し、自らの伝達を促進させるために作用する。 Finneganら、Larnerら、Dyer & Hall and Lea & Uncklessは、ストークアイフライ Teleopsis dalmanni、フルーツフライ Drosophila pseudobscura、Drosophila recens、Drosophila melanogaster、Drosophila affinis、Drosophila neotestaceaそれぞれで、種特異的減数分裂ドライバーに関する雄と雌における適応コストを測定している。 これらの適応度コストは、卵から成体への生存率の低下、メスにおける子作りの減少、精子競合の成功率の低下として現れる。 しかし、このコストは形質特異的である。 Lea & Uncklessは雄の減数分裂駆動に伴う免疫機能の低下を認めず、Dyer & Hallは雌の交尾嗜好や寿命に影響を及ぼさないことを見いだした。 次にLarnerらとDyer & Hallは定量化された適性コストを用いて集団遺伝モデルをパラメトリック化し、自然界における平衡頻度を予測した。 これらの予測された頻度は、観測された頻度に近いものであった。 これは自然界の駆動系のダイナミクスを理解する上で重要なステップであり、詳細は系によって異なるだろうが、これらの研究を総合すると、自然界における潜在的な適性コストに対する理解が深まったと言える。 これらの4つの研究で研究された駆動系は、大きな染色体再配列の中にあり、組換えによって重要な駆動要素が破壊されるのを防いでいる。 これらの適性コストが、どの程度まで組換えの減少の結果としてのみ発生し、有害な突然変異の蓄積を可能にするのか、あるいは駆動系自体の多面的効果なのかはまだ不明である。 ほとんどのショウジョウバエの駆動系にはサプレッサーが存在するが、D. pseudobscuraには存在しない。 Priceらはこの理由を考察している。 野生種で観察される低い安定したドライブ頻度は、SR雄の精子競争力の低さとホモ接合体SR雌のコストの複合効果から生じるフィットネスコストで説明できる。 しかし、ドライバダイナミクスに影響するこれらのフィットネスコストは、やはりドライブの抑制の進化が有利であることを意味する。 従って、抑制因子が存在しないことは不可解である。 このショウジョウバエの駆動系は、少なくとも数十万年前から自然界に存在しており、Priceらは、古代の駆動系は若い駆動系とは進化的に異なるのではないか、と疑問を投げかけている。 この駆動系の基礎となるメカニズムを発見することは、抑制の進化を起こりにくくする特定の遺伝的制約があるかどうか、また、遺伝的抑制を進化させていない他の古代の系に共通する制約があるかどうかを明らかにするのに役立つであろう。 酵母や細菌でホーミングエンドヌクレアーゼ駆動系が報告され、後に合成ホーミングエンドヌクレアーゼ駆動系を鼓舞することになった。 作物の害虫であるショウジョウバエのために開発された合成Medeaドライバは、Tribolium flour beetlesで知られている同名の天然ドライブシステムからインスピレーションを得た。 蚊の合成X染色体破砕装置の開発には、蚊の天然X染色体破砕装置の発見が先行しており、ハツカネズミで開発中の合成性比歪曲装置は、tハプロタイプの改変に直接基づくものである。 Courretらは、ショウジョウバエの19の既知のドライバーの起源とメカニズムについてレビューし、よく知られたシステムのほぼ全てが遺伝子重複から進化し、ヘテロクロマチン制御、小分子RNA、核輸送経路に関与していることを示している。 これらのシステムがどのように機能しているかを明らかにすることは、逆位、ヘテロクロマチン、エピスタティック相互作用との関連によって困難になっている。

遺伝子発現研究は、駆動システムの要素が何を行うかを特定するのに役立つ。 Lindholmらにより、ハツカネズミのtハプロタイプのトランスクリプトームが分析された。 tハプロタイプを1コピー持つことで、精子形成遺伝子の精巣での発現が主に変化し、tハプロタイプにマッピングされた遺伝子だけでなく、ゲノムの残りの部分のより多くの遺伝子においても変化が見られた。 これらのトランス遺伝子制御効果が、転写因子、ノンコーディングRNA、クロマチン修飾、あるいは他のプロセスによって達成されているのかどうかは、現在のところ不明である。 他の組織では差異は少なく、これらは主にtハプロタイプに局在していた。 この研究は、ゲノムの残りの部分に対するドライバーの微細な適応、あるいは両者間の広範な共適応を指し示している。

(c) 遺伝子ドライブの実用化と倫理的考察

野生の害虫や媒介生物の個体数を制御・抑制する手段として、遺伝子ドライブを活用することのリスクと利点について、特にマラリアを媒介する蚊の場合は多くの議論がなされてきた。 遺伝子ドライブはまた、例えば島嶼のネズミなどの侵入種を規制する効果的かつ人道的な手段としても提案されている（本号のGodwinほか、Manserほか参照）。 昆虫が媒介する病気のリスクが減り、農薬への依存度が下がり、それに伴う有害な副作用（人間の食物への生物濃縮や非標的野生生物の中毒など）が減るという、素晴らしい効果が期待できる。 さらに、耐性菌の出現は避けられず、耐性ベクターによって病気が蔓延し続けるリスクもあるため、農薬の配備にかかるコストは増加する。 また、合成遺伝子ドライブの使用には大きなリスクが伴う。 そのひとつが、遺伝子組み換え作物が非標的集団や種に流出するリスクである。 遺伝子ドライブの種間移行の可能性は低いものの、米国科学アカデミーは現在、遺伝子ドライブの環境放出を検討する前に、遺伝子の水平伝播のリスクを評価すべきであると勧告している。

この技術をめぐる議論は、合成遺伝子ドライバはもとより、天然の遺伝子ドライバに関する知識が不十分であることが一因となっています。 利点がリスクを上回るかどうかを評価することは今のところ不可能だが、だからといって遺伝子ドライブを使った研究や試験を禁止すべきではないというのが、コンセンサスのようだ。 例えば、王立協会による国連生物多様性条約（CBD）への勧告は、実験的野外試験を含む遺伝子ドライブ研究の国際的モラトリアムを支持するいかなる立場も採択しないことであり、この立場は昨年11月の国連CBD会議でも繰り返された 。 モラトリアムは最終的に拒否された。 しかし、モラトリアムは、潜在的なリリースが検討される前に、影響を受ける可能性のある地域社会や先住民グループと協議する必要性を強調するように言い換えられ、本号のジョージらとリッチー & スタントンによる勧告を反映することになりました。 一般に、将来的に遺伝子ドライブを使用する可能性がある場合は、代替的な解決策と比較した場合の遺伝子ドライブの使用の相対的な魅力について公開討論を行うことが先決である。 将来の研究が、バイオセキュリティや望まれない生態学的・健康上の影響に加え、より広範な社会的影響を包含するよう適切に管理されることが非常に重要視されている。 このような協議のアプローチは、ジョージらによる寄稿でも強調されており、彼らはまた、自然界に人工遺伝子ドライバを放つことの倫理的考察をめぐる複雑さを強調している。 また、リッチー（296）・スタントン（Staunton）は、国民と政治家の信頼を十分に確保することの重要性を強調し、これがより広く普及するための鍵になると主張している。 このアプローチの成功は、マラリア対策技術の開発と共有を目的とする非営利の研究コンソーシアム、ターゲット・マラリア（targetmalaria.org/who-we-are/）が行っている仕事に例証されている。

Wolbachia のような自然界に存在する内部共生体を利用して蚊の疾病伝搬を阻害する以外には、合成遺伝子ドライブはまだ野生の集団に解放されていません。 米国農務省は、ゲノム編集された植物を規制監視の対象から除外しているので、この状況は変わるかもしれない。 オーストラリア政府も最近、生物に新たな遺伝物質を導入しない遺伝子編集技術の使用は規制しないが、遺伝子ドライブ実験に対する監視要件を強化することを決定した 。 一方、欧州連合司法裁判所は、遺伝子編集された作物は遺伝子組み換え生物として扱われ、厳しい規制の対象とすべきであると判断している。 9332>

デング熱、ジカ熱、チクングニアウイルスの伝染を抑える共生生物ウォルバキアのような「生物的」制御手段の使用は、オーストラリアやその他の地域ですでに大規模な野外実験が行われています。 ビルマでは50年以上前に細胞質で誘導された雄性不妊を利用してクレックス蚊の防除に初めて成功し、現在、wMelで改変したアカイエカをいくつか大規模にパイロットリリースしている（World Mosquito Program: http://www.eliminatedengue.com/our-research/wolbachia）。 その展開の成功は、地域社会や政治的な強い支持（例：デング熱撲滅を目指した世界蚊帳計画の成功）に依存しており、支持がなければ、支持を欠いたいくつかの承認試験のように、失敗する可能性が高いからである。 ウォルバキア（細胞質不和合性を誘導することで効果的な不妊化をもたらす）のような天然由来の薬剤の使用は、合成遺伝子ドライブと比較して、その安全性に関する懸念が少ないように見えるのは注目に値する。 しかし、ウォルバキアに感染した蚊は、集団に効果的に遺伝子を送り込むので、遺伝子ドライブに類似しているとみなすことができる。

まとめと今後の方向性

本号の各投稿からは、多くの一般的な結論と今後の研究の有望な方向性が浮かび上がってきました。 以下、最も重要な点を強調する。

我々は、合成遺伝子ドライブの技術的側面だけでなく、倫理的・社会的側面も考慮する必要がある。 Ritchie & StauntonやGeorgeらが主張するように、遺伝子ドライブのリリースによって影響を受けるコミュニティからのサポートは、その成功のために不可欠である。 今後リリースされるものは、プロジェクトの関連するすべての側面を説明し、地元の利害関係者の支持を得るために大きな努力をすることが絶対に必要である。 遺伝子組み換え作物をめぐる騒動は、プロジェクトが国民の信頼を得られない場合、いかに悪い方向へ向かうかを物語っている。 生命を救う可能性のある遺伝子操作技術を実用化する唯一の方法は、地元の実質的な支持を得るプロジェクトを成功させ、うまくスタートさせることであろう。 傲慢なトップダウン・アプローチは、遺伝子ドライブ技術を政治的に有害なものとし、何十年も使用不能にする危険性がある。 そうなれば、人間の健康、農業、自然保護にとって悲劇的な事態となる可能性がある。 しかし、成功例もあるのですから、この協議によるアプローチはうまくいくでしょう。 9332>

遺伝子ドライブのダイナミクスを予測するためには、コストを理解することが鍵となります。 本特集で報告されたように、自然システムにおける遺伝子ドライブの潜在的コストの定量化には大きな進展があった。 例えば，Finneganらが発見したストークアイフライの減数分裂に伴う生存率の低下は，同じ種における適性コストに関する複数の先行研究の後に得られたものである。 特に、非モデル種（すなわち、ハエとハツカネズミ以外の種）を含む、あまり特徴的でない自然駆動システムにおける駆動の潜在的コストについて、よりよく文書化する必要がある。 また、これらのコストが共進化反応によって予測されるように、時間の経過とともに変化するかどうかも分かっていない。 例えば、ショウジョウバエの雌がリバーサイド株のウォルバキアを保有することのコストは、共進化のわずか20年後に、初期の15-20%の繁殖コストから10%の繁殖優位性へと変化した。 このように、自然集団における駆動の動態を正確に予測するためには、雌雄ともに駆動の体力コストを定量化することが重要である（例）。 また、駆動の微妙なコストは合成駆動の成功に影響を与える可能性がある。 また、Beaghtonらは、経験的に示された適応度コストの世代を超えた影響についても調査しており、これは合成遺伝子ドライブの研究において驚くべき発見であった。 9332>

Relative importance of balancing costs versus suppression for gene drive success.既存の予測モデルをさらに改良し、合成ドライブシステムにおける潜在的なフィットネスコストに関するデータを蓄積し、自然集団における合成ドライバのダイナミクスの予測を改善する余地があることを明らかにした。 集団制御のための合成遺伝子ドライブの導入成功の鍵は、対象集団の減少（または排除）を達成するのに十分な時間、それらが持続することである。 したがって、抑制の進化の可能性と速度を遅らせることが不可欠なターゲットとなる。 しかし、多くの自然界の遺伝子ドライブシステムの持続性は、抑制の進化よりもむしろバランス選択の強さに依存しているように思われる。 現在のところ、遺伝子ドライブシステムのどのような特徴が、抑制とは対照的に均衡淘汰によって形成される可能性を高くするのか低くするのかは分かっていない。 また、抑制系が見つかっていない古代の遺伝子ドライブ（D. pseudobscuraの性比ドライブ、ハツカネズミのtハプロタイプ、Drosophila innubilaのWolbachiaによる雄殺しの長期持続など）に類似性があるかどうかも分かっていない。 このような知見の欠如は、多くの系でそのメカニズムが不明であるため、ドライブに関与する遺伝子についての知識が限られていることに起因している。 しかし、性比ドライブ（例：D. simulans, ）と同様に、オス殺しシステムも、集団間で侵入、抑制、置換、復活の劇的な流動を示す例がある（例：Hypolimnas bolina butterflies）。 これらの自然の駆動系を比較することで、抑制されない駆動系の長期的な持続に関連する潜在的な特徴が明らかになり、合成駆動系の設計に取り入れることができるかもしれない。 例えば、抑制がもたらすコスト高な多面的影響は、克服するにはあまりに大きすぎるのでしょうか？ 一方、抑制されない系が長期間持続するのは、複数の遺伝子が関与する複雑な駆動系の特徴である可能性があり、したがって、合成ドライバーを構築するには単純に複雑すぎるため、実際には合成ドライバーに反映される可能性は低い。 現在までのところ、持続的な遺伝子駆動が少数の遺伝子と関連しているのか、それとも多くの共進化遺伝子と関連しているのかさえ分かっていない。 さらに、遺伝子ドライブの未開拓の可能性がいくつかある。

(i)

遺伝子ドライブの使用法の多くは、疾病媒介生物による人間への害を減らすこと、保護に役立つように導入された動物を人道的に取り除くこと、作物の害虫や雑草と戦うことなどに関連しており、いずれも疾病による死亡を減らし殺虫剤や毒物の使用を減らすことができます。 しかし、それ以外にも、集団に有益な対立遺伝子を導入し、適応的変異を急速に拡大させるといった用途も考えられる。 適応的変異を促進することで、気候変動など絶滅の原因となりうる脅威への適応を早めたり、すでに90種の絶滅に関与しているツボカビ症から両生類を保護したりすることができるかもしれません。 しかし、遺伝子ドライブの最も安全で最も効果的な使用方法は、代わりに既存の制御技術と連携して使用することである可能性があります。 例えば、雑草を標的にするために、除草剤に対する感受性を持つ遺伝子ドライブを農業地域に放つことが考えられる。 この遺伝子ドライブはすぐにコストがかからないので、急速に普及する可能性がある。 除草剤が実際に農地に散布されたときに初めて、適合性コストが明らかになるのだが、管理された使用によって、このコストは対象地域に限定される。 たとえ遺伝子ドライブが雑草種や関連する非害虫種の野生集団に広がったとしても、除草剤が散布される場所を除けば、うまく設計された除草剤感受性のコストは低いと思われる。 急速に拡散して標的生物を駆逐するように設計された遺伝子ドライブの問題の一つは、標的種を急速に駆逐するドライブが長期的な収入源を持っていないため、マネタリゼーションが必要なことである。 全体的な害虫駆除計画の一部として開発された遺伝子ドライブは、ドライバによる被害が第二の要因の展開に依存するため、安全で制御可能であり、長期的に財政的に成功し、一般市民にも受け入れられやすいかもしれない。
(iii)

発見された天然の遺伝子ドライブや、構築された合成ドライバは、その作用が比較的直接的であった。 遺伝子を変換したり、ドライブを持たない配偶子を殺したり、ライバルの染色体を細切れにしたり、その他どちらかといえば強引なアプローチで拡散していきます。 しかし、遺伝子操作には、もっと巧妙な方法があるはずである。 実際、その多くは自然界にすでに存在しているにもかかわらず、研究者がそれを探したり、ドライブとして解釈していないために、まだ発見されていないのかもしれない。 興味深い例が、ヒアリ（Solenopsis invicta）で起こっている。 遺伝子ドライバであるGp-9遺伝子座は、大きな逆位相の中にあり、ドライブを持つ働きアリに行動的影響を与え、その結果、非キャリアの女王の選択的排除とコロニー内の複数のキャリア女王の許容によって遺伝子座の伝達が有利となる。 また、ヒアリは北米に侵入し、侵入の成功は女王アリ数の増加と関連していることから、生態学的な影響も持っている。

本特集は、遺伝子操作システムの大きな可能性を示すと同時に、いくつかの未解決の知識ギャップを浮き彫りにしている。

データアクセシビリティ

本論文には追加データは含まれていない

競合利益

我々は競合する利益がないことを宣言する。

Funding

本研究のために資金援助を受けたことはない。

謝辞

この特集「遺伝子駆動」を編集する機会を得たことに感謝するとともに、本号に貢献したすべての著者に感謝したい。

脚注

特集「天然・合成遺伝子駆動システム」に1点、寄稿した。 ゲスト編集：Nina Wedell, Anna Lindholm, Tom Price.

© 2019 The Author(s)

Published by the Royal Society.より引用。 All rights reserved.

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