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知耕智汇75期 | 三种高效灵活先导基因编辑器;东丽开发世界首个100%生物基己二酸;PatternAg获3500万美元B轮融资
栏目:知耕智汇
日期:2022-11-29
浏览量:731
摘要:

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快报摘要 - Wrap Up



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  科|技|突|破  

  Science Breakthrough

PBJ:基于CRISPR电转化和单细胞显微注射法的纤细裸藻基因编辑|基因编辑

Nature Catalysis:预测酶加工速度的计算机模型|AI设计

JIPB:利用高效碱基编辑器在水稻中挖掘ACCase抗除草剂突变|基因编辑

Advanced Materials:可生物降解打印电路助力电子产品更好回收|生物基材料

Protein & Cell:三种高效灵活的先导基因编辑器高效纠正特定DNA|基因编辑

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大|企|业|动|向  

Big Player

元育生物成功在莱茵衣藻中合成天然虾青素

东丽工业公司开发出世界首个100%生物基己二酸

illumina宣布正式启用在华首个生产制造基地

LVMH携Avantium入局生物基PEF聚酯产业

Equinom通过人工智能制造优质非转基因原料

科迪华与巴斯夫合作共同开发耐除草剂大豆

Pivot Bio推出首个施用于种子的工程固氮菌产品

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融|资|速|递

Funds & Funding

微藻合成工厂德默特获近亿元Pre-A轮融资

微生物分析公司PatternAg获3500万美元B轮融资

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产 | 业 | 之 | 声

Community Voice

农业农村部:2022农业农村产业发展重大技术需求


01 科|技|突|破

PBJ:基于CRISPR电转化和单细胞显微注射法的纤细裸藻基因编辑|基因编辑

基因编辑技术在实现纤细裸藻化工、能源、医药和环境等合成生物学领域的规模化应用起着重要作用。深圳大学王江新教授团队及成员陈振帆博士研究通过高通量测序结果揭示了电转化法难以实现纤细裸藻CRISPR高效基因编辑,其编辑效率低于1%且无法获得突变株,此与2019年日本学者接近80%的超高效率文章结果大相径庭。采用10-20 μm单细胞显微注射法则可以直接地将CRISPR基因编辑等药物递送入纤细裸藻细胞内,其效率高达16.7%,并获得了靶向PDS基因的crtP1裸藻突变株。未来,单细胞操控技术将有可能进一步助力提升单细胞微藻的基因工程改造转化效率和成功率。

原文链接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13915




Nature Catalysis:预测酶加工速度的计算机模型|AI设计

药物分子和生物燃料可以由活细胞工厂定制,生物酶在其中发挥作用。瑞典查尔姆斯理工大学研究团队开发了一种快速计算kcat值的计算机模型,可以预测酶的工作速度,通过观察天然酶所组成的氨基酸序列来预测哪些酶最有前途以及研究复杂的疾病。该计算模型还可以指出酶发生突变时kcat值的变化,并识别可能对酶的效率产生重大影响的不需要的氨基酸。该模型还可以预测酶是否会产生一种以上的“产品”。

原文链接:

https://www.nature.com/articles/s41929-022-00798-z




JIPB:利用高效碱基编辑器在水稻中挖掘ACCase抗除草剂突变|基因编辑

碱基编辑器(BE)是植物内源基因定向突变的强大工具,然而双元编辑器同时产生A-to-G和C-to-T的效率很低,难以用于植物基因的定向进化。中科院上海逆境中心朱健康课题组引入效率更高的脱氨酶和PAM范围更宽的SpRY-Cas9突变体优化水稻CBE和ABE碱基工具。在此基础上通过原生质体转化和稳定转化测试构建了一个稳定性好、效率高、低Indel的双元碱基编辑器。该研究同时也指出大多数除草剂靶标酶ACCase抗性突变都会影响水稻的生长发育和农艺性状,未来需要挖掘更多有应用潜力的突变类型。

原文链接:

https://doi.org/10.1111/jipb.13352




Advanced Materials:可生物降解打印电路助力电子产品更好回收|生物基材料

随着时间的推移,电子垃圾问题会变得更严重。美国能源部劳伦斯·伯克利国家实验室和加州大学伯克利分校研究团队开发出一种能够完全回收的、可生物降解的打印电路,研究团队用的不是昂贵的纯化酶,而是更便宜的、现成的BC—脂肪酶“混合物”,同时使用一种可打印的“导电墨水”,该墨水由可生物降解的聚酯黏合剂、银片或炭黑等导电填料和市售的酶混合物组成。墨水的导电性来自银或炭黑颗粒,可生物降解的聚酯黏合剂充当胶水。研究人员表示,该电路或可作为瞬态电子设备中使用的一次性塑料的可持续替代品,例如,生物医学植入物或环境传感器之类的设备,会在一段时间内分解。


Protein & Cell:三种高效灵活的先导基因编辑器高效纠正特定DNA|基因编辑

第三代基因组编辑技术先导型编辑能更精确、更高效地纠正特定核苷酸,同时把脱靶效应降到很低。上海科技大学马涵慧团队研发出三款新型的先导型编辑器,改进了先导编辑器效率低的问题。研究通过腺相关病毒载体、纳米脂质颗粒或其他合适的载体,将先导编辑器递送到模型动物、最终给药到病人体内靶向不同的器官,通过基因治疗的方法来解决这些难以治愈的遗传性疾病。该系统可以更好地构建诱导型先导编辑系统(iPEs),让基因编辑系统变得更加安全可控。

原文链接:

https://doi.org/10.1093/procel/pwac014. Published July 15, 2022.


02 大|企|业|动|向

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合成生物

元育生物成功在莱茵衣藻中合成天然虾青素

元育生物近日宣布,通过元育实验室的合成生物学平台在莱茵衣藻底盘细胞中成功合成出了天然虾青素。据悉这是元育生物在虾青素管线中布局的第二代工程细胞,将会持续迭代,第一代工程细胞已进入中试阶段。利用莱茵衣藻合成虾青素用于工业化生产,相比于雨生红球藻将更具成本、产能及质量优势。当前虾青素全球供应整体处于“饥饿”状态,缺口较大。据Grand View Research,预计2025年虾青素全球市场规模可达25.5亿美元。市场中天然左旋虾青素全部来源于雨生红球藻,而雨生红球藻养殖由于生长较慢、培养周期长、易受环境因素等影响导致其产能有限,市场供不应求。微藻作为新型天然产物来源及合成生物学底盘,具备更复杂的代谢网络和生物合成优势。元育生物全面掌握了先进的微藻基因组编辑技术下游微藻发酵技术。据相关工作人员透露,元育生物同时在储备光合自养技术,待微藻育种技术成熟落地后,便可大规模应用,届时将会提高CO2到生物基产品的合成效率,大幅降低生物基产品的生产成本。


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合成生物

东丽工业公司开发出世界首个100%生物基己二酸

日本化工巨头东丽工业公司以不可食用生物质为原料,开发出世界上第一个100%生物基己二酸。其专有合成技术结合公司的微生物发酵技术利用分离膜的化学纯化技术,公司通过应用基因工程技术重新“配置”微生物内的代谢途径,以提高生产效率,还采用生物信息学技术设计用于合成的最佳微生物发酵途径,微生物合成的中间体数量自最初发现以来增加1000多倍,合成效率也显著提高。据悉公司江会首先测试尼龙66的聚合和开发生产技术,随后进行市场研究,然后计划在2030年推动生物基己二酸的商业化应用。


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基因测序

Illumina宣布正式启用在华首个生产制造基地

8月25日,Illumina在沪正式启用在华首个生产制造基地,并计划未来五年逐步实现高端基因测序仪及耗材全面本土化生产。项目一期总投资额近5,000万人民币,公司计划未来5年将投资超4.5亿元以建设在华生产制造能力。未来,Illumina上海制造基地将成为其全球第三个区域生产中心,最终实现“在中国,为全球”的战略愿景。Illumina中国生产制造基地采用全球化品质控制标准与数字化、智慧化生产管控流程。首阶段实现16款临床应用测序试剂的制造本土化,计划于今年年底向中国用户交付首批产品。


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生物基新材料

LVMH携Avantium入局生物基PEF聚酯产业

世界奢侈品领导者LVMH和Avantium签署合作协议,进一步探索Avantium工厂基于可回收的生物基呋喃聚酯(PEF)的潜力,这将作为 LVMH 集团高端化妆品牌的可持续包装解决方案。LVMH从Avantium获得固定数量的植物基、可回收和高质量材料PEF,用于其化妆品包装。Avantium预计将在2024年启动其旗舰工厂,从而实现PEF的商业启动。Avantium目前正在建设其世界首个利用植物糖生产FDCA的商业工厂,它具有卓越的阴隔性能—可提高产品质量,还具有更高的机械强度,可实现更薄的包装,从而减少所需材料的数量。


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AI技术

Equinom通过人工智能制造优质非转基因原料

食品技术公司Equinom正在通过使用人工智能制造的优质非转基因原料来改变植物基食品领域。该公司的专利Manna技术平台使用人工智能来分析Equinom庞大的种子库中的5000多万种育种组合,该种子库中的种子品种超过了25万。匹配过程首先从食品公司开始,提交他们对基于植物的成分的要求,以及旨在为其最终食品创造的感官特征(如味道和颜色的强度)。在分析了数以百万计的育种组合后,Manna平台推荐种子进行杂交,以获得食品公司指定的理想性状。


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作物防治 

科迪华与巴斯夫合作共同开发耐除草剂大豆

科迪华农业和巴斯夫宣布达成合作协议,将为北美及其他地区农民开发耐除草剂大豆品种及互补除草剂。该合作旨在通过创新性状组合和持久耐用的作用模式,提供具有竞争力的替代方案来管理抗性和难以控制的杂草。农民将受益于更广泛的杂草控制方案,以及科迪华和巴斯夫种子品牌提供的更多种质选择。巴斯夫将向科迪华授权其专有的抗除草剂PPO(原卟啉原氧化酶)基因,以开发新的抗除草剂性状组合。巴斯夫还与科迪华签署了长期协议,开发额外的大豆性状组合,其中包括对巴斯夫Liberty和PPO除草剂、科迪华Enlist除草剂、草甘膦以及巴斯夫正在开发的另一种全新的除草剂作用模式的耐受性。


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生物固氮

Pivot Bio推出首个施用于种子的工程固氮菌产品

8月30日,工程固氮微生物研发商Pivot Bio宣布正式推出一种全新的产品——PROVEN® 40 On-Seed 和 RETURN® On-Seed该产品能够在种植过程中将微生物氮源与种子无缝结合。同时加州大学戴维斯分校和 Pivot Bio 的研究人员合作,开发了一种名为 “喷雾干燥交联海藻酸盐微胶囊”(CLAM)的工艺,用以提高微生物在微胶囊环境当中的稳定性、保持生存能力,来最终用于生产施用于种子的工程固氮菌产品。


03 融|资|速|递

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合成生物

微藻合成工厂德默特获近亿元Pre-A轮融资

微藻合成工厂德默特近日完成近亿元Pre-A轮融资,由红杉远景碳中和基金、远景科技集团共同领投,老股东红杉中国种子基金继续加注,唯真资本担任独家财务顾问。本轮融资将用于“智能光碳工厂”建设和下一代管线开发。远景集团希望通过提供低成本的绿色能源,来为德默特多条管线注入生物合成动力。红杉中国高度重视自养型生物合成技术在节能减碳、生物质替代领域的潜力。德默特专注于微藻基产品的研发、生产及销售,致力于为社会的可持续发展提供基于微藻技术的解决方案。团队通过微藻合成生物学技术,改变功能脂质、蛋白质生物大分子的制造方式,从而达到替代传统石油化工、农业生产方式的效果,摆脱对后者的依赖。


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微生物分析

微生物分析公司PatternAg获3500万美元B轮融资

美国微生物分析公司PatternAg宣布获3500万美元B轮融资。本轮融资由Conti Ventures领投,Bidra Innovations、The Production Board、Valor Capital Group、Founders Fund、iSelect、LAUNCH和Ospraie Ag Sciences参投。本轮融资将用于加速市场增长和扩大业务。PatternAg是一家生物分析公司,绘制和测量农作物土壤中的微生物DNA,长期预测内容包括对行作物的作物风险和缺乏营养的大规模预测,使用基因组测序来预测下一季农作物的病虫害和生育风险。


04 产|业|之|声

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农业科技

农业农村部:2022农业农村产业发展重大技术需求

8月25日,农业农村部科技发展中心主任杨礼胜发布《2022农业农村产业发展重大技术需求》,聚焦现代农业、智能装备、绿色低碳“三大领域”,面向农业农村部属技术推广单位、各省农业农村主管部门、国家农业科技创新联盟和农业产业化重点龙头企业,找准产业技术问题、凝练行业重大需求、梳理企业科技“卡点”,对951条需求信息归纳分析、凝练遴选、咨询论证,共提出三大清单、38项需求。《需求》主要紧盯我国种源“卡脖子”攻关、粮田“命根子”夯实,技术绿色化供给、发展数字化转型的技术前沿热点、生产一线痛点,为农业农村科技如何围绕国家目标破瓶颈,立足产业问题做创新指明方向。


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