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知耕智汇25期|独脚金内酯微生物合成平台;把生菜转变为mRNA疫苗工厂;莱昂纳多投资细胞肉
栏目:知耕智汇
日期:2022-12-23
浏览量:896
摘要:

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快报摘要 - Wrap Up


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科|技|突|破  

Science Breakthrough

Sci Adv | 独脚金内酯微生物合成平台

PNAS | 一种新型ABA受体拮抗化合物——ANT

PBJ | 黄芩黄酮甲氧基化合物合成的机制

Cell | 产生‘僵尸’植物的植原体效应因子

Science | 利用植物生产疫苗和药物

The Crop Journal | 小麦高效腺嘌呤碱基编辑器创制

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大|企|业|动|向  

Big Player


Arcadia公司开发非转基因耐除草剂小麦 基因编辑
号称唯一能胜任多种菜系和烹饪方式的植物鸡肉——TiNDLE | 植物基
把生菜转变为「mRNA疫苗工厂」| 分子农业
新日恒力生物法月桂二酸5万吨 / 年项目计划10月起正式投产 | 合成生物
新推出的 Saori™ 大豆种子处理剂 | 处理剂
Croda 正式开设作物护理产品验证中心 | 作物保护

3.png融|资|速|递

Funds & Funding

碳测绘EarthOptics 筹集了 1030 万美元的 A 轮融资
室内农业初创公司 Iron Ox 完成 5000 万美元融资
莱昂纳多·迪卡普里奥投资 Aleph Farms 和 Mosa Meat
新加坡植物生产商Growthwell在新一轮融资中筹集了2200万美元
De Sangosse 收购英国生物防治公司 Agronaturalis

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产 | 业 | 之 | 声

Community Voice

USDA/APHIS 解除对使用基因工程开发的玉米的管制 | 政策监管
中国农业科学院发布10大使命,78项任务清单 | 国内政策
Origin Agritech与中国农业大学合作利用CRISPR进行玉米分子设计研究 | 校企合作
教育部印发《加强和改进涉农高校耕读教育工作方案》 国内外政策


01 科|技|突|破


Sci Adv:独脚金内酯微生物合成平台


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2021年9月20日,加州大学河滨分校李嫣然团队和新加坡国立大学周康团队在Science Advances杂志上发表了题为建立产独脚金内酯的细菌-酵母混菌体系的研究论文,整合运用生物信息学,合成生物学及代谢工程等手段,建立了利用大肠杆菌-酿酒酵母混菌体系来生产多种天然独脚金内酯的微生物合成平台:以木糖为原料合成了包括独脚金内酯前体物质carlactone,carlactonoic acid及三种重要独脚金内酯产物。此平台不仅能用来快速鉴定参与独脚金内酯生物合成途径的基因(2周之内),还能定量比较相关酶的体内催化活性。通过代谢工程克服限速步骤以及发酵过程优化,5DS的产量提高到了47.3 微克/升。这项工作为研究独脚金内酯的生物合成和进化研究提供了一个独特的平台,并为进一步开发微生物合成独脚金内酯奠定了基础。
原文链接:

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abh4048




PNAS:一种新型ABA受体拮抗化合物——ANT

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ABA相关的小分子化合物(包括激动剂和拮抗剂)有助于研究ABA的生物学功能,并且在农业生产中有潜在的应用价值。目前主要有两种抑制ABA与受体结合的机制,一种是抑制ABA受体复合物与PP2Cs绑定关键的“门”环结构关闭,另一种是通过“门”环结构空间构象改变进而破坏受体复合物与PP2Cs的结合。研究人员根据这两种机制已经设计了多种ABA拮抗剂,但是大多存在活性较低或体外失活等缺陷。近日,美国加州大学(河滨分校)Sean R. Cutler院士团队在PNAS杂志发表研究论文,其开发了一种新型ABA拮抗化合物。本研究中,研究人员根据合成的ABA受体激动剂opabactin (OP)的结构特点,选择性的对ABA的C4’位置基团进行改造,用叠氮化物取代OP的硝腈取代基,通过点击化学的策略创建了一个C4’位置修饰的OP类似物库,评估体外配体和受体依赖的抑制分支PP2C磷酸酶活性,借助拮抗剂介导的PP2C活性恢复来测定ABA受体的活性变化,鉴定到了一种具有优化活性的喹啉肽三唑,将其命名为抗巴动素。该研究创制了一种可有效阻断植物ABA信号的化合物ANT,在植物生理学研究和农业生物技术应用中具有潜在的价值。同时,该研究开发了TAMRA-ANT荧光偏振检测方法,将促进配体-受体相互作用的生物物理学研究。
论文链接:

https://www.pnas.org/content/118/38/e2108281118





PBJ:黄芩黄酮甲氧基化合物合成的机制


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近期,上海辰山植物园赵清课题组在Plant Biotechnology Journal上发表研究论文。该研究在对黄芩根部代谢组进行分析和代表性黄芩甲氧基黄酮的抗癌活性实验的基础上,鉴定了黄芩中参与黄酮甲氧基化的两类甲氧基转移酶家族及成员,通过对其活性和蛋白结构的研究进一步阐明了黄芩黄酮甲氧基化合物合成的机制。本文通过实验证明甲基化可以显著提高黄酮抑制癌细胞生长的活性,显著降低其IC50值,且对正常细胞没有毒性。同时寻找到了负责甲基化这些黄酮的酶,为后续合成生物学的研究奠定基础。
原文链接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13700




Cell:产生‘僵尸’植物的植原体效应因子

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自然界中许多病菌都能通过操控寄主行为或者发育来促进自身传播。近日,英国John Innes Centre的Saskia Hogenhout研究组在Cell上发表封面文章。该研究发现,植原体(phytoplasma)的一个效应因子能够特异地通过非泛素依赖的26S蛋白酶体降解途径来调控植物生长发育,进而诱导‘僵尸’植物的产生。

研究人员发现植原体效应因子(effector)SAP05能够特异识别植物SPL和GATA两大类转录因子,并引起它们的降解。作为重要植物生长发育调控因子,SPL和GATA的同时降解使得植物在保持幼年属性(juvenile)的同时又可以进入生殖发育阶段,但是不能完成有性生殖,最终导致植物不会衰老而是不断产生叶片和败育小枝,也就是典型的丛枝症状。通过对一个植原体效应因子的作用机理研究,该研究阐明了‘丛枝’这一现象产生的分子机理,发现了一条不依赖于泛素化的26S蛋白酶体降解途径,进而为农作物生长的精细调控,靶向蛋白降解和虫媒微生物的防治提供了新的思路。
原文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867421010126




Nature:首次实现植物细胞中生长素实时观察

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生长素在植物生命中起着核心作用,不仅可以调控细胞分裂和促进细胞伸长,同时以其分布的浓度梯度影响植物个体及其器官的形态建成。目前为止,只能使用间接方式来观察植物生长素的分布,这些方法的局限性是它们的不可逆性,从而无法观察到生长素水平的瞬时变化。因此需要一款能在体内实现生长素分布的定量可视化的生物传感器。Nature杂志在线发表了来自德国马普研究所Gerd Jürgens课题组和Birte Höcker课题组合作论文。该研究基于色氨酸与生长素结构相似的特性,改造了大肠杆菌中色氨酸阻遏蛋白,将其结合口袋能特异性可逆的结合生长素,即生物传感器AuxSen,可以实时显示植物植物细胞中生长素的空间分布。该传感器为研究人员打开了对植物内部运作的全新见解。

原文链接:

https://www.nature.com/articles/s41586-021-03425-2




Science利用植物生产疫苗和药物


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分子农业是指将植物用于生产治疗性蛋白质,作为替代的生物制造方法。2021年8月12日,Science杂志在线发表了来自加拿大拉瓦尔大学Hugues Fausther-Bovendo等人发表题为“Plant-made vaccines and therapeutics”的观点文章,该文章认为近期几款进入临床的植物源性治疗性蛋白质取得重要进展,激发了人们对植物生产的人类药物的兴趣。此外,使用分子农业特别适合个性化医疗,如针对个体患者量身定制药物。
论文链接:

https://science.sciencemag.org/content/373/6556/740



The Crop Journal:小麦高效腺嘌呤碱基编辑器创制

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小麦作为三大作物之一,其高效种植与除草剂的有效应用密不可分。二硝基苯胺作为微管组装干扰剂,具有高效、低毒和除草谱的特点,应用潜力较大。然而,二硝基苯胺的土壤残留会影响小麦萌发生长,鲜有小麦品种耐受该药剂,这大大限制了其在小麦生产中的应用。CRISPR的腺嘌呤碱基编辑器(ABE)已成功应用于模式植物和许多作物,是作物育种的有力工具。然而,在小麦(异源六倍体)等多倍体作物中,常需要同时突变多个等位基因来实现快速育种。现有的ABE编辑效率较低,应用受到限制。

近日,山东师范大学生命科学学院马长乐教授团队在The Crop Journal在线发表研究论文。研究团队利用新创建的小麦高效腺嘌呤编辑器WhieABE8e,对小麦α类tubulin基因进行多位点精准突变,实现了小麦抗二硝基苯胺种质的快速创制,为小麦抗除草剂品种改良提供了参考。




02 大|企|业|动|向


Arcadia:公司开发非转基因耐除草剂小麦

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草甘膦是世界上使用最广泛的广谱、苗后除草剂,通过抑制EPSPS酶阻止芳香氨基酸的合成,从而达到杀草的效果。由于连续大量使用草甘膦,很多杂草已经对草甘膦产生了抗药性,从而鉴定出一些能够抵抗草甘膦的EPSPS变体。

最近,美国Arcadia Biosciences公司的研究人员利用TILLING技术,通过两轮诱变,再加杂交聚合,获得了小麦A和D亚基因组的同源EPSPS基因中都有T102I和P106S突变的小麦品系(相当于小麦7A EPSPS蛋白上的T168I和P172S)。TIPS突变是之前在多个物种中均鉴定过可以最大限度地减少除草剂结合,同时保持酶催化位点与天然底物亲和力的突变位点。

该研究获得的小麦品系对草甘膦表现出很大的耐受性,具有商业化应用潜力。




号称唯一能胜任多种菜系和烹饪方式的植物鸡肉——TiNDLE

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食品科技初创公司Next Gen Foods将在阿联酋最受欢迎的餐厅推出其旗舰产品“TiNDLE植物鸡肉”。作为Next Gen Foods的第一款产品,它只含9种简单的天然成分,不含抗生素、激素、胆固醇或转基因成分,可用于从炒菜到烤肉串,再到儿童喜爱的炸鸡块。

近期该公司完成了3000万美元的种子轮融资,纪源资本GGV、食芯资本、淡马锡等参与了投资,还包括英国足球运动员Dele Alli和商业大师Chris Yeh等个人投资者。




把生菜转变为「mRNA疫苗工厂」

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截至 2021 年9月,已经有 11 款基于植物的新冠疫苗处于临床前或者临床阶段。

今年 6 月,魁北克生物技术公司 Medicago 和 GSK 合作开发的植物疫苗已经进入临床 III 期,已投资建厂,并计划年产 10 亿剂。该疫苗使用一种叫做本氏烟草的植物。与其它 COVID-19 疫苗一样,基于植物的疫苗也是间隔 21 天注射。Medicago 的试验结果表明,受试者在接受注射后产生了强烈的抗体反应,比从自然疾病中恢复的人的抗体反应高出约 10 倍。其首席医疗官 Brain Ward 称,这些抗体值比迄今为止报道的几乎所有其它疫苗都要高。




新日恒力生物法月桂二酸5万吨 / 年项目计划10月起正式投产


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月桂二酸是一种长链二元酸。含有 10 个或以上碳原子的直碳链芳香族饱和二元羧酸被称为长链二元酸,是重要的精细化工中间体,主要应用于工程塑料、军工领域、香精香料、电子行业和航天行业等。新日恒力(600165.SH)发布公告称,公司 5 万吨 / 年月桂二酸项目已于 9 月 3 日结束试生产,试生产产品指标达到聚合级要求,已小批量进入市场销售,将于 10 月起正式投产。





新推出的 Saori™ 大豆种子处理剂


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Plant Health Care 是全球农业市场新型受专利保护生物产品的领先供应商,宣布与 Nutrien Ag Solutions 建立新的合作伙伴关系,推出其新型 Saori™ 大豆种子处理剂,这是公司的一个重要里程碑。

· Saori 基于Plant Health Care 的PHC279,使大豆植物更健康,提高抗病能力并增加产量。

· 巴西是世界上最大的大豆生产国(预计下一季为 4000 万公顷);Saori 是一项新技术,可让巴西大豆农户更可持续地种植更好的作物。

· Saori 于 2021 年 1 月获准上市,用于控制亚洲大豆锈病,仅经过 12 个月的政府监管评估,基于其有效性和可持续性特征。

· 本季,Nutrien Ag Solutions 将向领先的大豆种植者提供有限的 Saori,预计在 2022/23 季及之后在巴西广泛采用。




Croda 正式开设作物护理产品验证中心

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Croda International Plc 是一家利用智能科学创造改善生活的高性能成分和技术的公司,其产品验证中心已于 9 月 21 日正式开业。新的产品验证中心将使禾大能够根据每个地区的气候特征制备植物生长培养基,并相应地模拟测试条件。然后,该中心的研发团队将能够在所需的增长期内执行应用程序。最先进的设施还设有一个雾化室,可根据特定要求提供定制的产品应用,使公司能够根据客户、作物或区域要求定制每次试验,并提供更详细的功效分析。




03 融|资|速|递

碳测绘EarthOptics 筹集了 1030 万美元的 A 轮融资


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EarthOptics 已完成其 A 轮投资,筹集了 1030 万美元的资金。这笔资金将推动其正在申请专利的土壤测绘和机器学习技术在更多农田上的进一步增长和扩展。由 Leaps by Bayer 领投,以帮助加速推出土壤测绘和机器学习技术,以获得最准确的土壤碳含量和压实读数。新投资者 S2G Ventures 和之前的投资者 FHB Ventures、Middleland Capital 的 VTC Ventures 和 Route 66 Ventures 加入。




室内农业初创公司 Iron Ox 完成 5000 万美元融资


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美国室内农业初创公司Iron Ox在由专注于气候的投资者Breakthrough Energy Ventures领投的C 轮融资中筹集了 5000 万美元。其他投资者包括Crosslink Capital、R7 Partners、Pathbreaker Ventures、i/o Ventures、Amplify Partners、ENIAC Ventures、Tuesday Ventures、At One Ventu。此次注资使 Iron Ox 迄今为止的总资金达到约 1 亿美元。res和Y Combinator

新资金的很大一部分将用于启动其最新设施,即德克萨斯州洛克哈特的温室运营。




莱昂纳多·迪卡普里奥投资 Aleph Farms 和 Mosa Meat


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美国演员莱昂纳多·迪卡普里奥在一份联合声明中宣布已投资以色列的Aleph Farms和荷兰的Mosa Meat,这两家细胞培养肉类初创公司。

“应对气候危机最有效的方法之一是改造我们的粮食系统。Mosa Meat 和 Aleph Farms 提供了满足世界对牛肉需求的新方法,同时解决了当前工业牛肉生产中一些最紧迫的问题,”迪卡普里奥在声明中说。“我很高兴作为顾问和投资者加入他们的行列,因为他们准备向消费者介绍培育牛肉。”



新加坡植物生产商Growthwell在新一轮融资中筹集了2200万美元

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总部位于新加坡的植物性海鲜类似物制造商Growthwell Foods宣布已筹集了 2200 万美元的资金。A轮融资由法国Muillez家族控制的投资公司Creadev领投,后者创立了零售商欧尚。

参与本轮融资的其他新投资者包括纪源资本和 Iris Fund,后者是由 Penjana Kapital 支持的 Iris Capital 和韩华的合资企业。现有投资者 DSG Consumer Partners 和淡马锡也加入了进来。

Growthwell 表示将利用这笔资金加速其在亚洲的业务扩张和产品开发工作。它在一份声明中表示,虽然迄今为止它的重点一直是新型植物性海鲜替代品,但它正在致力于“针对越来越多的弹性素食者推出一系列新的海鲜和鸡肉替代品”。



De Sangosse 收购英国生物防治公司Agronaturalis

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De Sangosse Group 周一宣布已收购了位于英国的生物防治公司 Agronaturalis。

Agronaturalis 成立于 2008 年,开发碳酸氢钾和其他天然杀菌剂的高科技配方。他们的产品现在在欧洲大约二十个国家销售。领先品牌包括 Armicarb ®、Armicarb ® Spray 和 Karbicure ®杀菌剂,用于葡萄、水果和蔬菜作物,以及专业农业市场和家庭花园中的花卉。

两家公司已经合作多年。此次收购标志着双方合作迈出了新的一步。Agronaturalis 将继续作为一家独立的英国公司运营。




04 产|业|之|声


USDA/APHIS 解除对使用基因工程开发的玉米的管制





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美国农业部 (USDA) 动植物卫生检验局 (APHIS) 正在放松对一种名为 PY203 的玉米品种的管制,该品种由 Agrivida, Inc. 使用基因工程开发,以生产用于营养增强型动物饲料的植酸酶。作为申请过程的一部分,APHIS 准备了一份植物有害生物风险评估草案并征求了 30 天的公众意见,该草案审查了植物有害生物风险、未受管制状态的初步确定、分析了潜在环境影响的环境评估草案以及初步发现无重大影响。

APHIS 在公众意见征询期间没有收到新的实质性信息,并且正在放松对 PY203 玉米品种的管制。放松管制的生效日期为 2021 年 9 月 21 日。



中国农业科学院发布10大使命,78项任务清

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9月16日,中国农业科学院召开使命清单发布会,正式发布该院重大使命和“十四五”重点任务清单。中国农科院院长唐华俊介绍,中国农科院建立了“使命清单”制度,将以此统领全院各项科研任务,引导全院科研人员进一步聚焦使命定位,围绕“推进高水平科技自立自强、支撑乡村全面振兴”核心使命,中国农科院凝练提出粮食安全、营养健康、耕地保护、疫病防控、绿色发展、智慧农机、基础研究、前沿交叉、数据资源、区域发展10项具体使命,并围绕十大使命,规划提出“十四五”期间78项重点任务清单。





Origin Agritech与中国农业大学合作利用CRISPR进行玉米分子设计研究




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农业科技公司Origin Agritech Ltd.(纳斯达克股票代码:SEED)(“公司”或“Origin”)于9月21日宣布,已与中国农业大学就玉米分子设计研究达成合作协议。

合作的重点之一是使用 CRISPR 基因编辑来创造创新的新玉米作物。CRISPR 被称为植物育种的一场革命,因为与传统的转基因技术相比,它大大减少了生产新作物的时间和成本。中国农业大学多年来一直致力于 CRISPR,并为合作带来了许多高度发达的技能和创新。



教育部印发《加强和改进涉农高校耕读教育工作方案》

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近日,教育部印发《加强和改进涉农高校耕读教育工作方案》,对涉农高校加强和改进耕读教育作出部署,提出把握耕读教育基本内涵、构建耕读教育课程教材体系、多渠道拓展实践教学场所、建设专兼结合的耕读教育教师队伍、加强耕读传家校园文化建设等5项任务举措。

《方案》指出,我国涉农高校在人才培养过程中存在着耕读教育不系统、实践育人环节有待加强等问题。加强和改进涉农高校耕读教育,让学生走进农村、走近农民、走向农业,对提升学生学农知农爱农素养和专业实践能力,培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人具有重要意义。

义。

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