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知耕智汇95期 | 深度学习模型首次实现从零合成全新蛋白;帝斯曼发布AI颜色预测工具;Evonetix获5400万美元B轮融资
栏目:知耕智汇
日期:2023-03-03
浏览量:885
摘要:

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#基因编辑#合成生物#生物基新材料#纳米农药#种质创新

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科|技|突|破  

Science Breakthrough

Molecular Plant:无需组培的新型基因编辑递送获取稳定遗传材料|基因编辑

GCB Bioenergy:基于核心酶元件的木质纤维素降解酶性能改善|酶工程

Nature:深度学习模型首次实现从零合成全新蛋白|AI设计

合成生物学:基于深度学习识别RiPPs前体肽及裂解位点|AI设计

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大|企|业|动|向  

Big Player

SABIC推动全球先进回收及生物基材料产量

陶氏化学携手LVMH布局生物基材料包装市场

Bioweg携手Ginkgo Bioworks推动细菌纤维素优化生产

帝斯曼发布AI颜色预测工具Lucidiris

天壤利用扩散模型生成全新蛋白质结构

壳牌和S&W合资公司开发用于油籽覆盖作物的新型植物遗传学技术

科迪华携手NEVONEX探索先进数字化作物保护应用

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融|资|速|递

Funds & Funding

DNA合成初创Evonetix获5400万美元 B轮融资

合成生物蛋白原料平台EVERY获超2.3亿美元融资

微生物解决方案商Mycophyto获415.5万欧元融资

精密发酵原料企业Michroma获640万美元种子轮融资

功能性蛋白质平台开发商Meala FoodTech获190万美元种子前融资

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产 | 业 | 之 | 声

Community Voice

农业农村部公布6起农业转基因生物安全管理违规行为

欧盟委员会批准两种可供人类食用的昆虫蛋白


01 科|技|突|破

Molecular Plant:无需组培的新型基因编辑递送获取稳定遗传材料|基因编辑

目前CRISPR/Cas元件高效递送方法的缺乏以及编辑植株再生所面临的技术困难,是制约这些革命性技术在农业中广泛应用的主要瓶颈。浙江大学李正和课题组基于一种广寄主范围的番茄斑萎病毒(TSWV)建立了瞬时递送系统,可用于向多种作物不同品种稳定递送一系列大的CRISPR/Cas核酸酶分子。研究人员建立了通过组织培养高效产生含有可遗传突变植物的技术流程,并结合抗病毒化学治疗脱除病毒载体。该研究开发的病毒递送系统为众多作物的基因组编辑提供了一种有前途的解决方案,具有简易、稳定、高效、广谱、安全可控等优点,有效突破了植物遗传修饰中的基因递送瓶颈。鉴于TSWV广泛的宿主范围和非基因型依赖的侵染特性,该系统的发展可望推动基因编辑技术在相关作物基础研究和育种中的应用。

原文链接:

https://doi.org/10.1016/j.molp.2023.02.003


GCB Bioenergy:基于核心酶元件的木质纤维素降解酶性能改善|酶工程

木质纤维素为原料,通过生物转化方法生产燃料和化学品有利于解决人类社会面临的能源、资源和环境等问题。中科院天津工业生物所联合大连工业大学等针对纤维素酶系中核心酶元件,从酶的理性设计、底物结合力增加、天然底物应用指导选育策略等角度系统性介绍了改善现有木质纤维素降解酶性能的方法。研究团队针对纤维素内切酶,利用上亿条氨基酸序列进行机器学习建库,将序列决定和结构决定策略相结合,筛选出纤维素内切酶最佳理性改造位点,突破了酶活力和稳定性难以双提升的技术瓶颈,纤维素内切酶酶活力提升了18.06%,同时,其热稳定性提升了62.90%,改善了木质纤维素降解酶系的工业属性,最终实现了其规模生产应用的目标。

原文链接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gcbb.13011

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gcbb.13012


Nature:深度学习模型首次实现从零合成全新蛋白|AI设计

在自然界中挖掘蛋白质,或者调整蛋白质到所需功能,都十分费力。美国初创Profluent首次利用深度学习语言模型Progen12亿参数的条件蛋白质语言模型)合成出自然界中不存在的全新蛋白质,这些蛋白质与已知的完全不同,相似度最低的只有31.4%,但和天然蛋白一样有效,功能与样本蛋白一样,具有高活性的酶。研究表明,ProGen通过学习氨基酸如何组合成2.8亿个现有蛋白质的语法,学会了如何生成新的蛋白质。该技术将通过加快开发可用于从治疗剂降解塑料等几乎所有用途的新蛋白质,为有50年历史的蛋白质工程领域注入活力。

原文链接:

https://www.nature.com/articles/s41587-022-01618-2


合成生物学:基于深度学习识别RiPPs前体肽及裂解位点|AI设计

随着基因测序技术的快速发展,肽类天然产物核糖体合成和翻译后修饰肽(RiPPs)逐渐进入视野。但目前无法有效识别具有不同生物合成机制的新型RiPPs。上海交大联合复旦大学研究团队首次基于自然语言处理预训练模型BERT,提出四种可以完全依赖序列数据识别RiPPs而非基于同源性及基因组上下文信息的深度学习模型,通过对各模型进行验证分析和对比,最终确定在RiPPs识别赛道上表现卓越的最佳模型BERiPPs。研究表明,BERiPPs能够在不考虑基因组背景的情况下以无偏见的方式识别RiPPs前体肽,并可通过条件随机场生成对前导肽裂解位点的预测,为高通量挖掘全新RiPPs提供了思路,并在一定程度下揭示了前体肽和修饰酶间的生物学底层关系。

原文链接:

https://synbioj.cip.com.cn/article/2022/2096-8280/2096-8280-2022-3-6-1262.shtml


02 大|企|业|动|向

#

生物基新材料

SABIC推动全球先进回收及生物基材料产量

沙特基础工业公司(SABIC)在世界经济论坛年会(达沃斯论坛)上公布了其到2030年实现年生产100万公吨TRUCIRCLETM可持续材料的目标,重申对加快推动碳循环经济发展的承诺。公司将在全球范围内扩大先进回收物理回收规模生物基材料产量。公司考虑投资一项新的世界级商用先进回收项目,若该项目进展顺利,预计可年生产约20万公吨可循环材料。此外,公司还计划在沙特投资建设小型先进回收工厂。


#

生物基新材料

陶氏化学携手LVMH布局生物基材料包装市场

陶氏化学与奢侈品品牌LVMH美容事业部LVMH Beauty合作,将由回收和生物基原料制成的塑料应用到Beauty的香水和化妆品产品包装中。此次合作有助于陶氏化学实现到2030年,每年将有300万吨循环和可再生解决方案商业化的目标。陶氏的沙林™树脂采用使用过的食用油等生物基材料作为原料,可减少生产过程中产生的废渣或副产品,从而防止过度消耗土地资源和与食物链的竞争。沙林™离聚体将被用于制造香水瓶盖和化妆品面霜罐,既能保持以前包装设计的高级美感,同时也有助于减少LVMH集团的碳足迹。


#

生物基新材料

Bioweg携手Ginkgo Bioworks推动细菌纤维素优化生产

高性能和可定制的生物基材料生产商Bioweg和正在构建细胞编程和生物安全领先平台的Ginkgo Bioworks宣布合作优化细菌纤维素的生产,并生产具有改进性能的新型纤维素变体,以服务于各种终端市场。Ginkgo的菌株工程和筛选技术将以具有竞争力的价格优势提供大规模的生物基解决方案。目前Bioweg的基于可生物降解细菌纤维素产品已经被公司测试和实施,并作为广泛使用的合成聚合物的有效替代品。双方合作将有利于解决微塑料污染的紧迫问题及促进消费发展。


#

AI技术

帝斯曼发布AI颜色预测工具Lucidiris

DSM Engineering Materials帝斯曼宣布推出基于AI的颜色预测工具Lucidiris,旨在利用AI技术驱动产品创新进程。Lucidiris能够帮助企业在添加颜色成分和关键机械性能所产生的潜在颜色空间范围内预测聚合物化合物中的相关属性,它还可以规定颜色成分以添加到聚合物中以满足目标特性。该技术能从根本上改变针对材料客户应用的设计-建造-测试-学习开发周期。这种先进的基于人工智能的数字工具将人工智能与机器相结合,将使得我们以更少的迭代次数获得更优质的配方,同时将利用帝斯曼在色素原料方面的优势,使其能够应对循环材料再利用的严峻挑战。


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AI技术

天壤利用扩散模型生成全新蛋白质结构

国内 AI 公司天壤发布基于扩散的生成模型 TRDiffusion,即一种优异的蛋白质设计新方法。TRDiffusion从零开始创造,生成全新的蛋白质结构,而非自然界中已经存在的天然蛋白质。相比其它模型,基于扩散的生成模型更接近人的思维模式,也是AIGC拥有开放性创造力的原因之一,其工作原理是通过连续添加高斯噪声来破坏训练数据,然后通过反转噪声过程来学习恢复数据。TRDiffusion不仅在许多设计场景中的性能优于先前的设计方法,其在复杂设计场景中的可拓展性和用户可控性也更强,不仅适用于已支持的自由设计、复合体设计、对称性设计、局部多样性优化、功能蛋白质设计、结合配体设计等场景,更能针对用户设定的目标蛋白质局部或整体结构、蛋白质分类、种属及功能标注等进行调控和设计。天壤该成果将在2月下旬上线蛋白质工作台xCREATOR,天壤团队将有可能以更精准高效的方式,实现规模化的按需设计蛋白质,从而解锁蛋白质药物开发、疫苗开发、生物合成和清洁能源等领域。


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植物育种

壳牌和S&W合资公司开发用于油籽覆盖作物的新型植物遗传学技术

壳牌和全球农业公司S&W宣布成立合资企业Vision Bioenergy Oilseeds LLC,开发用于油籽覆盖作物的新型植物遗传学技术,作为生物燃料生产的原料。合资公司将开发Camellina sativa和其他油籽物种,从中提取油和膳食,以便将来加工成动物饲料、生物燃料和其他生物产品,预计将在2023年底进行初步作物生产。S&W将向合资企业贡献其在种子研究、技术、生产和加工方面的专业知识,包括其在爱达荷州南帕的种子加工和研究设施。


#

作物保护

科迪华携手NEVONEX探索先进数字化作物保护应用

科迪华宣布与农业数字服务生态系统供应商NEVONEX合作,利用农场数据、先进分析和喷雾设备探索作物保护产品的精确应用。合作旨在通过使用标准机器喷雾技术实现数据驱动的作物保护应用,为农民创造价值。通过将数据、数字系统与农场设备连接起来,并将智能设备与特定农场的实时数据分析相结合,科迪华可为某项操作提供详细的作物保护方案,用以优化每一笔投资,并且能可持续地实现产量和生产力目标。同时NEVONEX由博世公司提供“端到端”的基础设施和管理框架,可与各种农业机械进行接口访问。通过智能数字农业,农民将从更高的产量潜力、优化的操作流程以及适当使用作物保护、种子和肥料产品中受益,并能够保护环境资源。


03 融|资|速|递

#

合成生物

DNA合成初创Evonetix获5400万美元 B轮融资

2月7日,DNA合成初创Evonetix获得5400万美元B轮融资,本轮融资由Foresite Capital领投,Molten Ventures、Morningside、DCVC、Cambridge Consultants、Civilization Ventures和Providence跟投,资金将用于其半导体芯片的商业化,并扩大其专有的基因合成二元组装能力。Evonetix开发的、已获得专利的二元组装方法使用硅芯片在数千个独立的热控制反应位点管理DNA的合成,并在芯片表面将它们组装成高精度的长DNA。该方法允许在单个芯片上精确合成数千个序列,短时间内满足对复杂文库和长链DNA的组装需求。


#

合成生物

合成生物蛋白原料平台EVERY获超2.3亿美元融资

2 月 1 日,合成生物学驱动的B2B替代蛋白原料平台EVERY获得超过2.3亿美元融资。EVERY的蛋蛋白经过素食协会认证,与同类传统动物蛋白相比无异,能显著减少温室气体排放。公司于2021年利用精密发酵技术推出世界首个无动物胃蛋白酶Every Pepsin,同年推出其无动物鸡蛋蛋白产品EVERY ClearEgg(一种无味无味的蛋白粉,用于饮料)。2022年,推出无动物蛋清EVERY EggWhite™。目前EVERY 正在与全球最大的发酵公司AB In Bev的BioBrew合作扩大生产规模,以推动下一波食品系统创新浪潮。


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微生物

微生物解决方案商Mycophyto获415.5万欧元融资

法国微生物解决方案商Mycophyto获得415.5万欧元融资,资金用于通过团队建设、规模化生产设备,及通过商业力量进行技术开发和创新。Mycophyto致力于开发天然生物解决方案(菌根真菌),以改善土壤并加速植物开发,并根据带有微生物技术、大数据和人工智能的独特预测信息系统开发获得独特的专业技术平台。公司拥有香水、芳香和药用植物、水果/蔬菜生产、葡萄园和景观美化等几大业务,目前开始加大产品规模生产,希望到2025年成为欧洲市场的领导者。


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精密发酵

精密发酵原料企业Michroma获640万美元种子轮融资

精密发酵原料企业Michroma获得640万美元种子轮融资,本轮融资由食品技术风险资本Supply Change Capital领投,Be8 Ventures跟投,资金将用于推进可持续天然色素的商业化,扩大研发能力并拓宽其配料平台,并将新型食品色素推向市场。Michroma的技术不同于由石油制成的人工合成色素,也不同于花青素等不稳定的天然色素,公司利用真菌结合精密发酵,为消费者提供更健康、更可持续的选择。同时,公司还建造了真菌生物工厂,可更加有效地生产色素等小分子,下一阶段将围绕真菌平台的工业化等方向发展。


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替代蛋白

功能性蛋白质平台开发商Meala FoodTech获190万美元种子前融资

2月8日,功能性蛋白质平台开发商Meala FoodTech获得190万美元种子前融资。本轮投资由The Kitchen FoodTech Hub和DSM Venturing领投,Milk & Honey Ventures跟投。资金最初将用于继续开发公司平台技术,并加速从实验室到规模化的发展。Meala的专利平台创造出的功能蛋白由于其卓越的保水能力而被设计为粘合和胶凝剂。该平台使配方设计师能够使用与真肉相同的简短成分清单来提高肉类类似物的营养价值和功能特性。公司的核心技术能够开发出用于多种肉类替代品的功能蛋白,包括汉堡、香肠、鸡蛋和鱼的替代品,并通过开发新成分和工艺,创造更清洁、更适合消费者的产品,从而彻底改变植物蛋白行业。


04 产|业|之|声

#

转基因

农业农村部公布6起农业转基因生物安全管理违规行为

2022年,各级农业农村部门认真贯彻落实党中央、国务院决策部署,依法履行农业转基因生物安全监管职责,持续强化研究试验南繁试验进口加工种子生产经营等环节监管。农业农村部监督检查结果表明,各单位高度重视农业转基因生物安全管理工作,能够按照法律法规开展相关活动,同时也发现少数单位和个人违规开展农业转基因试验、种植、经营等活动。其中6起农业转基因生物安全管理违规行为通报如下:四川正红生物技术有限责任公司未经批准擅自从事农业转基因环境释放试验问题、海南九圣禾农业科学研究院有限公司未经批准擅自从事农业转基因环境释放试验问题、江西省南昌市青云谱区某经营门店违反农业转基因标识管理规定销售转基因大豆问题、江西省南昌市经营者罗某违反农业转基因标识管理规定销售转基因大豆问题、北京万农先锋生物技术有限公司违规开展转基因玉米试验问题、北京大北农生物技术有限公司违规开展转基因玉米试验问题


#

昆虫蛋白

欧盟委员会批准两种可供人类食用的昆虫蛋白

欧盟委员会已授权将第四种昆虫Alphitobius diaperionus(小黄粉虫)作为食品投放市场。小黄粉虫 "指的是Alphitobius diaperinus的幼虫形式,这是一种属于Tenebrionidae家族的昆虫物种,这种新型食品包括冷冻的、糊状的、干燥的和粉末状的Acheta domesticus。公司计划在市场上将其作为一种食品成分,用于普通人群的一些食品。此外,委员会还首次授权将从整个Acheta domesticus获得的部分脱脂粉作为一种新型食品投放市场。对这两种新型食品的授权将允许申请人在某些使用条件下将这种昆虫物种投放到欧盟市场。同时,昆虫蛋白将不会在菜单上强制执行。它也不会被秘密地添加到食品中,欧盟委员会确认,新批准的昆虫成分必须被贴上这样的标签。



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