与基因组编辑的邂逅

N HK——山本先生如今作为基因组编辑技术的领跑者而闻名，但您原本进行的是哪方面的研究呢？

我的专业是动物发育生物学，研究对象是海胆，研究主题是从分子水平解析海胆的各种细胞在发育初期是如何诞生的。海胆的胚胎在3天内就能分化出十余种细胞，而我所研究的就是这个过程的机制。

说句题外话，在动物发育生物学的世界里，海胆是最常用的模型生物之一，理由有二：首先，它的胚胎是透明的，直接就能看见细胞的分化过程，因此比较容易搞清楚其中存在哪些蛋白质；其次，它能够大批量地繁殖。

话题回到研究上，大概是在2000年左右，出现了一个重要契机，也就是对报告基因（reporter gene）的成功运用。所谓报告基因，指的是能够被融合到目标基因之中，以便鉴定出所瞄准的基因是否进行了表达的基因。其中最有名的要数被称作“绿色荧光蛋白质”（GFP）的蛋白质，它在受到特定波长光照的时候会发出绿光。

当时，我与广岛大学的同事、物理专业的柴田达夫老师（理化学研究所、生命系统研究中心成员）一起，决定利用这种报告基因以及海胆，展开一项新的研究。之所以需要物理学家和生物学家合作，是为了监测并定量掌握基因表达的情况。

如果采用当时常规的基因重组技术，同样能引入报告基因，但会不小心插入目标之外的位点。于是我们就想，能有什么办法，让报告基因只插入到我们想要检测的那一个基因中去，只在那一处位置上发光呢？

N HK——于是就这么邂逅了基因组编辑？

我找了自己研究组的落合博君（广岛大学特任讲师）以及隔壁实验室的铃木贤一君（广岛大学特任副教授）等人讨论，想看看有没有什么容易操作的技术，结果就发现了介绍基因组编辑第一代ZFN的论文。我们想，说不定可以利用这种酶，将报告基因插入所瞄准的位点。我无论如何都想尝试一下这种方法，但却从一开始就遇到了障碍——当时ZFN没有商业销售，所以找不到获取的途径。最后，我们决定自己制造。这就是我与基因组编辑邂逅的经过。

对了，在那之后没过多久，ZFN就能买到了，但售价高达300万日元（约合18万元人民币），我们就没买。毕竟如果花那么多钱，足够我们自己制造出这种能单独瞄准目标基因进行修改的酶了。