#知耕智汇#基因编辑#合成生物#微生物#细胞肉#功能基因
快报摘要 - Wrap Up
科|技|突|破
Science Breakthrough
Nature:从野生玉米中克隆高蛋白质及氮素高效利用基因|功能基因
The Crop Journal:利用碱基编辑介导的基因进化创制抗草铵膦水稻新种质|基因编辑
Nature Plants:首次克隆甘薯天敌害虫天然抗性基因|功能基因
Metabolic Engineering:全局调控中心代谢途径实现香紫苏醇高效生物合成|合成生物
Bioresource Technology :利用解脂亚洛酵母合成白藜芦醇|合成生物
生物技术通报:生物育种产业化面临的机遇与政策保障|生物育种
大|企|业|动|向
Big Player
Wasware发布世界首个有机生物树脂种子涂层
帝斯曼2’-岩藻糖基乳糖获加拿大批准应用于婴配产品
Benson Hill第三季度收入同比增加307%
UPSIDE Foods细胞鸡肉获美国FDA认证
Wilk推出全球首款细胞培养乳脂酸奶
融|资|速|递
Funds & Funding
合成生物学微生物氮公司Pivot Bio获超2.91亿美元融资
Peptyde Bio结束超额认购的120万美元种子前融资
精密发酵公司Eden Bio获100万英镑种子轮融资
细胞肉公司极麋生物获2000万元天使轮融资
动物细胞系供应商Roslin Tech获1100万英镑A轮融资
微流控技术公司锐讯生物获数千万元C1轮融资
生物制造技术开发商首钢朗泽拟科创板IPO
产 | 业 | 之 | 声
Community Voice
美国环保局将壳聚糖列入最低风险农药豁免的活性成分
加拿大修订基因工程法规:监管“产品”而不是“过程”
01 科|技|突|破
Nature:从野生玉米中克隆高蛋白质及氮素高效利用基因|功能基因
普通玉米籽粒蛋白含量较低,而野生玉米高蛋白形成的机理则一直未被解开,控制玉米总蛋白含量和氮素高效利用的关键基因一直尚未找到。中科院巫永睿团队与上海师范大学王文琴研究团队共同合作经过10年坚持不懈的努力,从野生玉米中克隆了控制玉米高蛋白品质形成和氮素高效利用的关键变异基因Teosinte High Protein 9 (THP9)。研究团队通过三代测序技术和三维基因组相结合的策略,摸索并成功拼装出既杂合又复杂的野生玉米单倍体基因组,用于野生玉米高蛋白基因的定位和克隆。连续创制了超过10代的遗传材料,构建了野生玉米和普通玉米自交系B73的高世代近等基因系群体。最终从野生玉米中克隆到首个控制玉米高蛋白含量的主效基因THP9。研究发现野生玉米优良基因Thp9-T可以提高玉米中氮的同化效率从而有利于产生更多的蛋白质,在大田试验中Thp9-T不仅显著提高玉米栽培品种郑单958的籽粒蛋白含量,而且在低氮条件下能有效保持玉米的生物量以及植株和籽粒氮含量水平。
原文链接:
https://www.nature.com/articles/s41586-022-05441-2
The Crop Journal:利用碱基编辑介导的基因进化创制抗草铵膦水稻新种质|基因编辑
广谱灭生性除草剂草铵膦因高效和不易导致杂草产生抗药性被广泛用于非耕地的杂草防控。然而目前关于草铵膦靶标蛋白GS的抗性变异信息很少,导致抗草铵膦内源基因修饰水稻新种质创制十分滞后。中国农科院植保所与基因组所合作针对植物中草铵膦靶标蛋白GS抗性变异资源稀缺的问题,利用碱基编辑介导的基因定向进化技术(BEMGE)对水稻内源基因OsGS1进行人工进化,创制和挖掘具草铵膦抗性的新变异位点,并借助碱基编辑技术对水稻主栽品种南粳46进行草铵膦抗性改良。研究结果表明,通过对作物内源基因进行基因组编辑以实现作物草铵膦抗性改良这一方法是可行的,将极大地加快未来抗草铵膦作物品种的培育。
原文链接:
https://doi.org/10.1016/j.cj.2022.10.003
Nature Plants:首次克隆甘薯天敌害虫天然抗性基因|功能基因
甘薯小象甲虫的有效抗性资源目前仍没有,亟需发掘甘薯自身的抗虫基因资源,开展抗性分子机制研究等高效经济的解决甘薯小象甲虫害。中科院华南植物园侯兴亮团队在甘薯抗虫遗传基础解析方面取得重要突破。团队历经三年田间筛选,获得了两份珍贵的甘薯小象甲高抗种质,利用抗感种质构建F1遗传群体克服控制条件下抗虫表型难检测、不稳定的困难,建立了稳定的甘薯小象甲抗虫可控评价体系,并成功定位并克隆了两个甘薯小象甲抗性关键基因SPWR1和SPWR2。此项研究创制的种质在显著提高抗性的同时并未降低品种原有产量和品质,填补了国际上甘薯小象甲抗性种质开发利用的空白,揭示了其下游天然抗虫物质的调控机理,对推进高产优质多抗的甘薯分子育种,促进特色高值生态农业关键技术研发和成果转化,带动甘薯产业的良性发展和农民增产增收,具有重要意义。
原文链接:
https://www.nature.com/nplants/
Metabolic Engineering:全局调控中心代谢途径实现香紫苏醇高效生物合成|合成生物
香紫苏醇是植物香紫苏中的一种二萜化合物,可作为原料合成龙涎香醚,从香紫苏中提取香紫苏醇搜条件约束无法实现稳定高效供应。中科院大连化物所周雍进团队在酿酒酵母中构建并优化了二萜香紫苏醇生物合成途径,通过全局调控中心代谢途径,实现了香紫苏醇的高效合成。团队系统性地改造酿酒酵母的代谢以提高香紫苏醇的生产,通过以模块化的方式构建酵母细胞工厂,引入异源萜类合成途径并改造内源代谢途径,实现了以葡萄糖为原料高效合成香紫苏醇,产量可达到11.4g/L。本研究采取了代谢切换策略,将前期构建的高产脂肪酸菌株Y&Z036快速切换为香紫苏醇合成细胞工厂,节约了18个基因操作步骤,缩短了细胞工厂的构建时间。
原文链接:
https://doi.org/10.1016/j.ymben.2022.11.002
Bioresource Technology :利用解脂亚洛酵母合成白藜芦醇|合成生物
不同的酵母物种广泛应用在各种食物的制造,其生理特性也使之成为现代生物技术领域的重要模式生物,是合成生物学中必不可少的微生物工厂。江南大学陈坚院士团队周景文课题组利用解脂亚洛酵母(Yarrowia lipolytica)合成白藜芦醇,为其工业化生产奠定了基础。研究人员采用了多代谢工程方法,研究团队在解脂亚洛酵母中筛选了异源白藜芦醇途径基因,以优化并获得最佳的生产白藜芦醇的菌株,最后,通过仔细限制解脂亚洛酵母细胞形态,将其保留在酵母形态中,在 5L发酵罐、144小时内将白藜芦醇产量提高至22.5g/L,葡萄糖收率 65.5mg/g,产率0.16g/L/h。该研究为使用微生物代替植物提取来工业生产白藜芦醇等多酚类物质奠定了坚实的基础。
原文链接:
https://doi.org/10.1016/j.biortech.2022.128178
生物技术通报:生物育种产业化面临的机遇与政策保障|生物育种
转基因技术是全球应用范围最广、发展速度最快、产生影响最大的现代生物技术。2009年之前中国主要是“非食用”转基因农产品的产业化,之后转基因生物新品种产业化的脚步开始放缓。2004年巴西转基因作物的种植面积超越中国,2006年印度转基因作物的种植面积超越中国,2011年中国转基因作物种植面积约为印度的 37%。北京大学现代农学院解伟研究员和刘春明教授在回顾全球和中国转基因作物产业化历史的基础上,着重分析了中国生物育种产业化遇到的两大机遇 : 一是中国转基因农产品的持续进口和间接食用在下游加工业和群众中积累了一定的消费基础 ;二是过去这些年中国转基因技术的研发和技术储备已为转基因作物产业化做出了良好准备。最后从充分利用现有群众消费基础、进一步释放技术储备潜力、更加严格地做好全流程监管等方面,提出有序推进生物育种产业化的政策建议。
原文链接:
DOI:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2022-0808
02 大|企|业|动|向
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生物基新材料
Wasware发布世界首个有机生物树脂种子涂层
Cambond农业业务部门Wasware与AgriGrub合作开发了Frasscoat,使用浸渍了由昆虫制成的生物农药的生物树脂来提供高效、可生物降解的种子保护涂层。该种子处理方法可以增加种子发芽和幼苗存活率,促进生长并驱除害虫,同时不留下化学残留物。AgriGrub使用壳聚糖,一种植物防御系统的天然兴奋剂,为作物保护创造一种有效的活性成分。Cambond从干蒸馏器的谷物中创造了一种生物树脂,与植物废物相结合时可以替代油基塑料。双方合作的Frasscoat是世界第一个有机认证的种子涂层技术,通过结合昆虫自然开发的生物农药和由植物材料和生物过程产生的生物树脂,该植物保护产品具有高效、可生物降解特点。
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食品原料
帝斯曼2’-岩藻糖基乳糖获加拿大批准应用于婴配产品
帝斯曼旗下品牌GlyCare™母乳低聚糖 (HMOs) 已获得加拿大用于婴儿配方奶粉和营养补充剂中的应用许可。帝斯曼GlyCare™2’-岩藻糖基乳糖 (2’-FL) 是加拿大首期批准用于婴幼儿产品的HMO,将为更多创新品牌在早期生命营养市场的布局提供“空间“。加拿大卫生部向该公司提供 GlyCare™2’-FL的批准,确认其用于1至3岁的婴儿配方奶粉和营养补充剂产品中。该部门根据其《新型食品安全评估指南》对母乳低聚糖进行了评估,得出的结论是没有与该成分相关的过敏问题,并且与其他可供食用的碳水化合物相比,这种2’-FL碳水化合物的营养价值没有差异,此次获批无疑助推全球市场快速增长。
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食品原料
Benson Hill第三季度收入同比增加307%
11月10日 ,食品科技公司Benson Hill公布了截至2022年9月30日的季度经营和财务业绩:收入为1.302亿美元,增加了9820万美元,同比增加307%,主要得益于配料部门的快速增长。 其增长主要来源于专有和非专有大豆和黄豌豆成分销售的闭环业务模式。公司管理层已采取积极行动,旨在为业务提供充分资金以实现其2025年的战略和财务目标。同时由于对非专利原料大豆和黄豆产品的需求持续增加,管理层将原料部门的全年收入提高到3.7亿至3.9亿美元,高于之前2.75亿至3.25亿美元。
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生物农药
UPSIDE Foods细胞鸡肉获美国FDA认证
11月16日,UPSIDE Foods成为全球首家收到美国FDA颁发的细胞肉 "无问题 "信函的公司,其细胞鸡肉可以安全食用。该食品上市前,制造食品的设施还需满足美国农业部(USDA)和FDA要求,除了FDA的要求,包括细胞培养部分的设施注册,生产机构在收获和收获后的部分需要USDA-食品安全与检验局(FSIS)的检查许可,产品本身需要美国农业部的检查标志。截至目前UPSIDE Foods已经取得大量进展,包括4亿美元的C轮融资,使其估值超过10亿美元,收购了细胞海鲜公司Cultured Decadence,与米其林三星厨师Dominique Crenn合作,以及开设了其工程、生产和创新中心(EPIC)并成为全球最先进的细胞肉类生产设施之一。
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细胞替代
Wilk推出全球首款细胞培养乳脂酸奶
11月16日,以色列生物与食品技术开发商Wilk成功开发出全球首款使用细胞培养乳脂制造的酸奶。这种新型酸奶是该公司首创的一种混合产品,其中加入了由细胞培养技术制造的乳脂,以提供真正乳脂中所具有的营养价值。目前该产品已经通过了外部实验室验证,确认其符合必要的化学和生物学要求,并提供给部分以色列公众品尝。Wilk长期致力于研究和生产与婴儿配方奶粉并行的无动物乳制品替代品,并试图直接利用产奶的乳腺细胞在实验室中生产动物和人类母乳,其制造方法在于分离并使用专有技术培育乳腺细胞,可以利用这些细胞分泌牛奶或母乳成分,从而制造包含原始特性和营养成分的乳制品或婴儿配方奶粉。
03 融|资|速|递
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微生物
微生物固氮公司Pivot Bio获超2.91亿美元融资
11月11日,微生物固氮公司Pivot Bio作为创新冲刺合作伙伴加入气候农业创新使命 ( AIM for Climate )。AIM for Climate承诺在四年内至少为Pivot Bio提供2.91亿美元的产品开发资金,用以加速气候适应性微生物氮肥的推广使用。Pivot Bio是目前世界上唯一一家大规模生产合成氮肥替代品的公司,于2018年在美国推出了世界上首个用于玉米的产氮微生物,还推出了多种用于小麦、高粱和其他小谷物成长期及种子的微生物氮产品。其基因编辑微生物氮肥在生产过程中可减少99.5%的温室气体排放,并且可以附着在植物的根部,将大气中的氮转化为整个作物生长季节可用的关键营养素来源。
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微生物
微生物公司Peptyde Bio结束超额认购的120万美元种子前融资
Peptyde Bio宣布结束一轮超额认购的120万美元的种子前融资,投资者包括圣丹福斯科技公司、Louis Arch Angels、BioGenerator Ventures和QRM Capita等。Peptyde Bio是Danforth Technology Company(DTC)从Donald Danforth植物科学中心分拆出来的第一家公司,由创始人根据20多年的抗菌肽(AMP)研究创立,基于自然的农业生物杀菌技术。AMP是植物为保护自己免受疾病侵害而生产的分子,被认为是农业合成农药天然替代品最有希望的来源之一。
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精密发酵
精密发酵公司Eden Bio获100万英镑种子轮融资
精密发酵生物技术公司Eden Bio获得100万英镑种子轮投资 。本轮投资由SynBioVen领投,Dhyan Capital、Saras Capital 、可持续发展投资者Stefano Bernardi及天使财团包括Noor Shaker、Sandra Blewitt、Kevin Mascarenhas和Andy Russell等跟投。本轮资金将加强其研发能力和在未来几年扩展底层机器学习平台的能力。Eden Bio通过使用AI技术对微生物菌株进行基因优化,从而提高蛋白质产品的产量,Eden Bio的机器学习方法可以为工程菌株筛选、分析出最优的基因编辑方案,以使得工程菌最大限度地表达目标蛋白,且无需菌株工程结构的先验数据。同时,通过机器学习方法所得出的最优基因编辑方案,会通过 DBTL循环的每一轮结果来进一步优化该方法的准确性,其数据训练的准确率高达46.6%。
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细胞肉
细胞肉公司极麋生物获2000万元天使轮融资
细胞培养肉公司极麋生物近期完成2000万元人民币天使轮融资,本轮融资由梅花创投和番茄投资共同领投,绿叶投资、佳沃创投及其他个人投资者等跟投。资金将主要用于人员招聘、研发设备补充、研发经费投入以及日常运营费用。极麋生物致力于牛肉细胞肉食品研发,希望通过新生物技术手段来推动肉品进入新的形态,减少现有牲畜养殖肉所带来的公共卫生、食品安全、环境污染及动物福利问题,推动人类向可持续且无屠宰的蛋白质生产链发展,去年已向外发布国内首块细胞培养牛肉。公司预计将在2022年整体建成细胞系基础,在2023实现食品级细胞无血清培养基和食品级植物支架的可商业化。在完成基础商业化后,预计在2024年发力生物反应器,完成1000升的前量积累。
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细胞肉
动物细胞系供应商Roslin Tech获1100万英镑A轮融资
苏格兰动物细胞肉企业Roslin Technologies获得1100万英镑A轮融资,本轮融资由生命科学投资者Novo Holdings领投。资金将用于扩大其细胞系组合,并进一步制定协议将其细胞扩展到具有成本竞争力的肉类生产上。Roslin是以多能干细胞的唯一商业供应商而闻名,多能干细胞可以无限更新并生长成多种动物组织,其旨在成为用于种植肉类的动物细胞系领先供应商,该公司已经为北美、欧洲、亚洲和中东的客户提供服务。
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分子诊断
微流控技术公司锐讯生物获数千万元C1轮融资
基于微流控自研技术平台、深耕分子诊断和生命科学的行业领导者锐讯生物完成数千万元C1轮融资,本轮融资由乾道基金领投,浩悦资本担任本轮融资的独家财务顾问。锐讯生物在美国硅谷有生命科学产品线全资子公司PreciGenome LLC,公司基于核心自主研发的微流控平台,开发了系列数字PCR系统和微流控相关设备,致力于成为分子诊断和生命科学的行业领导者。分子诊断产品线方面,公司拥有国内唯一获批NMPA、CE、FDA-EUA三证齐全的数字PCR系统,生命科学产品线方面,锐讯生物是最早一批布局微流控LNP的国产领先厂商,产品系列涵盖科研版、中试版和GMP版全周期解决方案。
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生物制造
生物制造技术开发商首钢朗泽拟科创板IPO
11月15日,北京首钢朗泽科技股份有限公司拟科创板IPO,中德证券任其辅导机构。首钢朗泽是首钢集团控股的中外合资国家高新技术企业,其研发的合成生物技术将含CO、CO₂的工业尾气,转化为生物乙醇及饲料蛋白等高附加值产品,将无机碳和氮直接转化为有机碳和氮,实现工业体系重塑。此前首钢朗泽与碳回收商LanzaTechInc合资,在其运营的第一年,成功回收钢铁厂排放的乙醇超过900万加仑。
04 产|业|之|声
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生物农药
美国环保局将壳聚糖列入最低风险农药豁免的活性成分
11月8日,美国环境保护署(EPA)最终敲定了一项规则,将壳聚糖(Poly-D-Glucosamine)列入其最低风险农药豁免清单中。壳聚糖是一种在甲壳类动物、真菌和昆虫外骨骼中发现的天然物质。EPA明确指出,该清单还包括壳聚糖与酸类物质混合时形成的壳聚糖盐,这些酸类物质可作为活性或惰性成分可用于最低风险农药产品。豁免清单的目的是消除代理机构需要花费大量资源去管制对人类健康和环境风险最低的产品的必要性。壳聚糖作为杀菌剂、抗菌剂和植物生长调节剂已在FIFRA监管下在EPA登记,可提高植物抵御真菌感染的能力。目前壳聚糖广泛用于非农药用途,并已在纺织、化妆品、饮料加工和水处理等多个行业得到应用。
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基因编辑
加拿大修订基因工程法规:监管“产品”而不是“过程”
自30年前加拿大植物育种创新监管体系审查以来,转基因生物(GMO)技术已经历重要发展。随着如CRISPR Cas9、RNAi和表观遗传学等基因编辑取得了进展,加拿大卫生部对其《新食品安全评估指南》进行了审查,指南于7月进行更新:任何关于基因编辑的规则或法规都没有变化——需要根据“基于产品”而不是“基于过程”的研究来评估新的发展。这样做将导致新品种和杂交种的进一步发展,不仅在大豆或玉米等行作物中,而且在燕麦、大麦、豌豆、鹰嘴豆和扁豆以及水果和蔬菜中。审查将提供灵活性和范围,以允许科学界看到和尚未看到的东西。
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