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引导编辑技术是一种基于CRISPR/Cas系统的通用型精准基因组编辑技术，但由于第一代引导编辑技术在植物中的效率偏低，限制了该技术在植物中的应用。哈佛大学David Liu团队通过3种优化策略在哺乳动物细胞中大幅提高了引导编辑效率。为克服引导编辑在植物中应用的障碍，中国农业大学陈其军团队从多个方面优化了引导编辑技术，大幅提高了引导编辑器在水稻中的效率，并利用优化的引导编辑器高效诱导了EPSPS基因产生纯合TAP-IVS突变，为水稻非转基因草甘膦抗性育种奠定了坚实的基础。

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https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36101511/

硒（Se）是一种天然的非金属元素，具有营养学和毒理学作用，但目前仅已知通过硒代半胱氨酸和2-硒尿苷两种将硒引入蛋白质和核酸的途径。这是一个近乎封闭的研究领域。普林斯顿大学Mohammad Seyedsayamdost教授团队发现硒在细菌中扮演着更重要的生物角色。该研究确定了第一条将硒引入微生物小分子的生物合成途径。研究人员制定了一个基因组挖掘策略来确定生物合成基因簇中是否存在硒蛋白和硒核酸的共同硒供体。这项新研究阐明了两种新的硒-碳键形成酶和硒糖生成的生物合成途径，扩大了生物硒利用的范围，表明硒代谢比以前认为的更为多样化，并为发现其他含硒的天然产物奠定了基础。

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https://www.nature.com/articles/s41586-022-05174-2

木质素对工业发展必不可缺，在农业方面应用也十分广泛。浙江大学张昭教授与密西西比州立大学张雪峰教授成功通过生物乙醇分馏工艺提取出酶解木质素， 转化为环氧树脂，用于表面涂层应用。利用生物乙醇对酶解木质（EHL）进行提取后可得到可溶性木质素（BFL）在环氧氯丙烷中的溶解度与前者相比得到大幅提升，有利于环氧树脂的合成，同时环氧后的热稳定性也得到了提高。经测试，用木质素基环氧树脂代替商用环氧树脂可提高涂料的整体阻隔性能。这一研究简化了木质素到环氧树脂的转化，同时证明了木质素基环氧树脂作为耐腐蚀涂层应用的前景。

微藻是一种微小光合生物可用作农产品生物改良剂，帮助提升作物的种子发芽率、活性物质积累和生长发育等。元育生物携手先正达中国作物营养团队合作将微藻相关应用拓展至农业领域，发掘微藻尾液用作生物改良的潜力，团队研究了原始小球藻尾水（EAp）对高等植物生长的影响，表明微藻尾水对多种高等植物的生长表型有显著促进作用，并且可以提高其抗逆性，并验证了微藻尾水中胞外代谢产物作为新型生物肥料的可行性，增强了微藻工业化生产全流程的经济价值、环境友好性及可持续性。

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https://doi.org/10.3390/md20090569

CO2是地球上最主要的温室气，高效的CO2微生物固定技术，能有效缓解温室效应，为化工产品生产开拓新原料，对实现“碳达峰“和”碳中和”意义重大。青岛农业大学杨建明教授团队在光合固碳研究领域取得重要进展，团队利用合成生物学技术成功构建了一种新型的光合细菌——沼泽红假单胞菌平台，直接从CO2和生物柴油的副产物（废甘油）中直接合成高附加值化合物——番茄红素。研究表明该合成过程比异养微生物(大肠杆菌、酿酒酵母等)中生产番茄红素的生物合成过程具有更绿色、更可持续性等优势。

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http://www.iqdedu.com/2022/0907/45376.shtml

长期以来的多肽识别方法正在被深度学习模型所取代，机器学习正在激发涉及大型搜索空间的应用。Max-Planck生物化学研究所团队开发了用于识别复杂质谱数据中的肽的机器学习方法，该研究是蛋白质组学的一个重大突破，并研究了机器学习和深度学习方法，光谱数据，离子序列强度预测，全光谱预测，修饰和交联的多肽，DDA 应用及DIA 应用等进展。尽管取得了这些进展，蛋白质组学仍然面临着灵敏度方面的挑战。

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https://doi.org/10.1038/s41587-022-01424-w

蓝藻等光合微生物具有很高的光合效率，但产电活性很弱。瑞士洛桑联邦理工学院研究人员在这一领域取得一项突破：成功将人造纳米材料与生物结构（蓝藻活细胞）连接，由此产生的“纳米生物”技术结合了生物和非生物的优势，有望提高 BPV 的发电性能。当纳米管置于细菌内部时，细菌在被光照亮时产生的电量显着增强。该团队正致力于生物工程蓝藻，这种蓝藻可以在不需要纳米颗粒添加剂的情况下发电。合成生物学的进步使能够重新编程这些细胞。

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https://doi.org/10.1038/s41565-022-01198-x

大多数有毒物质具有苦味，因此苦味受体具有规避有害食物，防止中毒的重要作用。上海科技大学刘志杰和华甜联合研究团队把研究目标聚焦于苦味受体TAS2R46，在马钱子碱激活人源苦味受体TAS2R46的结构基础研究中取得重大原创性突破，在国际上首次揭开了苦味受体的“神秘面纱”。该研究为探索苦味受体的结构和作用机制开创了新途径，填补了T类GPCR结构的空白，未来还将促进针对苦味受体的化学感知和药物候选分子的探索。

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https://www.science.org/doi/10.1126/science.abo1633

9月10日，山东寿光市财政局宣布拟收购新日恒力，后者近年来转型合成生物产业，资本加速涌入合成生物产业，而资本涌入带来了产业IPO潮。在石化资源走向枯竭、全球面临能源结构转型的背景下，合成生物学成为近年来发展最为迅猛的新兴前沿交叉学科之一，而生物基材料为合成生物学的重要应用方向之一。预计到2025年，合成生物学的经济影响将达到1000亿美元，预计2030年至2040年，合成生物学每年带来的经济影响约1.8万亿至3.6万亿美元。未来合成生物学的国际竞争会更加激烈，成为各国的核心科技。

9月8日，DNA数据存储与计算的产业化先驱 Catalog 宣布与全球知名的存储巨头希捷建立一项新的合作伙伴关系，双方将联手实施多项举措，推进 DNA存储和计算平台的研究和部署，合作的核心在于使用希捷的 “芯片实验室（lab on a chip）” 技术，来减少 DNA存储和计算所需要的化学品用量，利用希捷的平台，含有合成 DNA的微小液滴可以以极小的水平上进行化学实验。Catalog的目标是将其当前DNA存储和计算平台自动化以及小型化。

9月13日，Shiru宣布获得一项关于为食品行业发现蛋白质的高科技方法的关键专利。该专利描述了Shiru揭示难以捉摸的 "序列到食品功能 "图的独特方法。首先使用最先进的机器学习算法，对数千万自然发生的非动物蛋白序列的数据库进行查询，寻找具有所需功能特征的候选蛋白。再通过高通量菌种工程和蛋白质功能检测对选定的候选蛋白质进行筛选，以确定可以通过精确发酵进行大规模生产的蛋白质。实验数据被反馈到模型中，以不断提高功能预测的准确性和效率。 该专利将凝胶化、保湿、脂肪结构化、纤维形成和风味等食品功能作为目标，该技术可用于开发替代肉制品、烘焙食品和糖果，同时其在化妆品和药品等其他应用领域也具有应用前景。

Corteva于近日公司投资者日和研发现场展示会上展示了其领先的种子和作物保护创新产品线，公司利用100年的玉米育种历史，采用新的先进育种技术和专有的生物技术特性，同时开发下一代具有可持续性优势的作物保护产品。主要包括：更具气候适应性及田间管理的矮化玉米；先进的种子育种和基因编辑以提高产量潜力，增强抗病性，并构建新型增值种子蛋白质和油产品；差异化且具有可持续优势的作物保护产品，如 Inatreq™ 活性剂、Adavelt™ 活性剂和 Haviza™ 活性剂三种用于疾病控制的天然活性活性剂；采用新的冬季油籽/大豆双季作物系统扩大可再生能源来源。该战略方案旨在应对粮食安全、气候变化和能源转型等全球挑战，同时为农民创造更大价值。

9月12日，华恒生物公告拟与合成生物技术初创欧合生物签署《技术许可合同》，实现发酵法生产丁二酸产业化落地。欧合生物将其拥有的“发酵法生产丁二酸”的相关技术授权华恒生物使用，华恒生物利用合同约定的技术成果实现产业化生产的当年起，按照每自然年度利用本技术成果生产形成的终端产品销售额（含税）的0.5%向欧合生物支付产业化提成。华恒生物建立了“工业菌种—发酵与提取—产品应用”的技术研发链，在工业菌种创制、发酵过程智能控制、高效后提取、产品应用开发环节形成了完备的技术领先优势，对于发酵法生产丁二酸实现产业化落地具备良好的基础条件。本次交易将有助于公司丰富产品结构，创造新的利润增长点。

9月9日，嘉华股份今日在上海证券交易所主板上市。公司立足大豆深加工行业的耕耘与探索，是全国最早的大豆蛋白生产企业之一。未来，公司将紧紧抓住全球植物蛋白市场的发展机遇，重视与客户的长期合作关系，从客户的需求出发，不断优化产品结构，强化质量和品牌优势，以大豆蛋白为核心向上下游产业链条延伸，在产能规模和细分市场特色产品上努力探索，进一步提升公司产品在国内和国际的市场份额。

基于数据技术为农业营养测试提供更高效解决方案的全球农业科技公司AgroCares，与领先的移动光谱供应商trinamiX GmbH宣布建立合作伙伴关系，此次合作将trinamiX的高性能硬件集成到AgroCares的下一代营养扫描仪解决方案中并预计于今年秋季推出。AgroCares土壤养分检测分析业务主要研发与销售便携式扫描仪和Lab-in-the-box两项工具。纵观产业，海外AgroCares、FarmLab、Teralytic等企业在土壤养分检测领域走得更快更远，国内已有华谱智能科技等公司在优化土壤数据获取能力方面持续创新。知耕期待与更多创新力量同行，共同助力土壤检测分析领域技术与应用的进步成长。

上海肆芃科技有限公司于近日完成本草资本数千万元天使轮融资。肆芃科技是一家新型合成生物高科技公司，致力于生物基产品的先进制造。公司依托上海交通大学微生物代谢国家重点实验室在合成生物学领域的深厚原创积累，着力打造高性能生物基材料的负碳智造平台，产品管线将涵盖原创的负碳新材料（如二氧化碳“一步法”合成的可降解塑料）、聚合物单体及多种高价值化合物。

工程微生物药公司Novome Biotechnologies宣布完成4350万美元的B轮融资，本轮融资由腾讯领投，明尼苏达大学、Navian Investments、Colorcon Ventures、Touchdown Ventures、DCVC Bio、5AM Ventures、Alta Partners和Alexandria Venture Investments等跟投。资金将被用来推进其主要候选药物 NOV-001 的临床试验，它是一种首创的组合产品，由 NB1000S 和 NB2000P 组成，用于治疗肠道高草酸尿症，高草酸尿容易引发肾结石。Novome 将基因工程改造的微生物药物定植于肠道，实现长效稳定的输出来治疗慢性疾病。Novome 将在未来的几年内部署其B轮资金的“很大一部分”，用于推进多个候选药。

9月14日，美国国家生物技术和生物制造计划峰会召开并发布内容情况说明书，美国官方宣布将会有超过20 亿美元资金投入，来推进启动其 “国家生物技术和生物制造计划：利用生物技术加强供应链，扩大国内生物制造，促进美国各地的创新，将生物产品推向市场，扩大I-Corps计划培养下一代生物技术专家；推动监管创新以增加获得生物技术产品的机会；生物经济的高级测量技术和标准；通过投资生物安全创新来降低风险；促进数据共享以推进生物经济等。

9月9日，美国农业部 (USDA) 批准了一家英国衍生科学公司转基因紫番茄，研究人员通过设计一种源自可食用花卉的精确基因“开关”来制造紫色番茄，产品是一种可供人类安全食用的富含花青素的番茄。 根据研究，在易患癌症的老鼠的饮食中加入转基因番茄可将其寿命延长 30%，这一项目于2008年完成，研究人员一直在申请获得监管部门的批准。美国农业部批准在2023年春季销售诺福克植物科学 (NPS) 营养丰富的紫色番茄种子。监管状态审查指出，美国农业部动植物卫生检验局 (APHIS) 确定“改良番茄不太可能造成相对于其比较对象，植物有害生物风险增加。”紫番茄的诞生是为了给公众带来一种“营养增强的番茄”，也为转基因继续研究增加全食品的健康铺平道路。

近日，种业方向的两只基金崖州湾国际南繁科技创新基金、南繁育种产业投资基金被列入海南自由贸易港建设投资基金投资设立子基金之一，经海南省财金集团有限公司会同海南自由贸易港建设投资基金管理人银河创新资本管理有限公司经过征集、申报、尽职调查、专家评审会评审、审议决策等程序后公示通过。此次种业基金落地重点园区释放了海南自贸港为打赢种业翻身仗、服务粮食安全而奋斗的积极信号。

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知耕智汇74期 | 抗植物病毒手性纳米农药；百图生科开源复合物结构预测；Groundwork BioAg获1800万美元B轮融资

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