#知耕智汇#基因编辑#合成生物#AI设计#植物免疫
快报摘要 - Wrap Up
科|技|突|破
Science Breakthrough
JHM:实现首次解析芒稗来源醛酮还原酶|酶工程
Science Advances:小麦性状新基因提高 25% 蛋白质含量|功能基因
生物技术进展:加强合成生物技术创新,引领现代农业跨越发展|合成生物
Nature:合成生物学+人工智能揭晓新型三萜类天然产物合成机制|合成生物
Nucleic Acids Research:自动化高通量的「基因编辑序列」设计云平台|AI 设计
Molecular Plant:大豆蛋白加工特性定制化的基因编辑策略|基因编辑
Science:史上最小 Cas9 分子结构有望用于病毒递送基因编辑系统|基因编辑
Science:首次发现植物识别马铃薯瘟疫细菌的受体|植物免疫
Nature:燕麦嵌合基因组为健康谷物作物提供新见解|基因组学
Bioinformatics:通过可解释的深度学习预测蛋白质与多肽结合位点|AI 设计
The Jerusalem Post :新型医用大麻菌株可操控 THC 产量增加 20%|合成生物
大|企|业|动|向
Big Player
帝斯曼和芬美意合并布局替代蛋白领域
秋乐种业拟再冲刺北交所 A 股上市
LanzaTech 联手达能突破碳捕捉一步法生产单乙二醇技术
Zymergen 联合 Octant 开发治疗疾病的药物
慕恩生物联合因美纳打造全球最大微生物基因元件库
华峰集团并购美国杜邦旗下生物基业务
融|资|速|递
Funds & Funding
基因组学检测初创公司 Ultima Genomics 获 6 亿美元 A 轮融资
农业生物技术初创 Moa Technology 获 3500 万英镑 B 轮融资
合成生物企业 Humble Bee 获 320 万美元 A 轮融资
细胞农业初创公司 Evolved Meats 获 200 万美元种子轮融资
可持续食品科技公司 Hyfé Foods 获 200 万美元预种子轮融资
美国 Mazen Animal Health 获 1100 万美元 A 轮融资
农业自动化初创 FarmWise Labs 获 4500 万美元 B 轮融资
生物材料初创公司 Modern Synthesis 获 410 万美元种子轮投资
产 | 业 | 之 | 声
Community Voice
科技部公布 10 项农业相关国家重点研发计划
欧洲基因编辑政策发生显著变化
01 科|技|突|破
JHM:实现首次解析芒稗来源醛酮还原酶|酶工程
杂草严重影响作物产量,目前有关从抗草甘膦的芒稗中鉴定出的 2 个降解草甘膦的醛酮还原酶分子机制尚且不详。近日,湖北大学生命科学学院、省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室研究团队首次解析了醛酮还原酶 AKR4C16 和 AKR4C17 催化草甘膦降解的反应机制,并通过分子改造大幅提升 AKR4C17 对草甘膦的降解效率。
原文链接:
https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2022.129191
Science Advances:小麦性状新基因提高 25% 蛋白质含量|功能基因
目前科学家对于调节小麦花序发育的基因或生物过程知之甚少,为了进一步了解并确定提高小麦产量的机制,近日,澳大利亚阿德莱德大学和英国约翰・英纳斯中心的科学家研究发现了一种可以改善小麦产量的性状,使蛋白质含量增加高达25%。
原文链接:
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abn5907
生物技术进展:加强合成生物技术创新,引领现代农业跨越发展|合成生物
21 世纪兴起的合成生物学被誉为影响世界未来的颠覆性技术之一,合成生物技术在农业中应用,将为世界性农业生产难题提供革命性解决方案,培育农业碳经济和氨经济等生物经济新形态,引领培育细胞农业、低碳农业和智能农业等新动能和新业态革命,是国际农业科技战略必争的前沿领域。我国农业合成生物技术领域存在部分问题,未来也将以高效光合、生物固氮、生物抗逆、生物制剂和未来食品等领域为重点突破口,实现三个发展阶段的战略目标。
原文链接:
10.19586/j.2095-2341.2022.0052
Nature:合成生物学+人工智能揭晓新型三萜类天然产物合成机制|合成生物
三萜化合物是具有广泛生物活性的一大类天然产物,在保障人类健康和提高生活质量方面发挥着不可替代的作用。2022 年 6 月 1 日,武汉大学药学院刘天罡教授团队利用高效微生物底盘和人工智能策略揭晓新型三萜天然产物合成机制颠覆三萜生物合成传统认知。该研究颠覆了长期以来陆续揭示的所有三萜化合物都是以角鲨烯为唯一起始单元合成的固有认知,发现了多个由I型萜类合酶催化合成的三萜化合物,填补了这一庞大类群的天然产物合成机制多样性的认知空白,大大拓宽了新型三萜化合物深度挖掘和精准发现的空间。
原文链接:
https://www.nature.com/articles/s41586-022-04773-3
Nucleic Acids Research:自动化高通量的「基因编辑序列」设计云平台|AI 设计
合成生物学具有模块化、标准化且区别于传统发酵行业。2022 年 5 月 26 日,合成生物学的自动化流程研究再次获得新进展,研究人员开发得到了“第一个能够在所有操作类型、任何基因组位点和跨物种上进行精确、自动化和高通量「基因编辑序列设计」的云平台 AutoESD 。”,该研究将为未来加速合成生物学 DBTL 循环铺平道路。
原文链接:
https: //doi.org/10.1093/nar/gkac417
Molecular Plant:大豆蛋白加工特性定制化的基因编辑策略|基因编辑
大豆是人类最重要的植物蛋白来源,在食品加工环节,大豆蛋白加工特性改良是主要目标之一。2022 年 5 月 27 日,福建农林大学关跃峰团队研究报道基于多重基因编辑和种质混配的策略,可实现大豆蛋白功能特性的定制化。研究创制的7s-null和11s-null两个多基因编辑新种质,可单独使用或根据加工需求混配,从而定制加工特性,用于提升不同豆制品的加工品质。
原文链接:
https://doi.org/10.1016/j.molp.2022.05.011
Science:史上最小 Cas9 分子结构有望用于病毒递送基因编辑系统|基因编辑
CRISPR 开创了遗传疾病治疗的新时代。但在小型化 Cas9 工具方面,目前还没有一种人工引导方法非常成功。近日,美国康奈尔大学可爱龙实验室解决了这个大小问题,成功解析“史上最小 Cas9 ”的分子结构,一种基于最近在转座子中发现的Cas9远古亲属成员IscB,该成员大小仅Cas9的三分之一左右。这是目前所知的最小Cas9同源体,研究者希望使这种基因组编辑器的未来版本更小,因此更有用。
原文链接:
DOI: 10.1126/science.abq7220
Science:首次发现植物识别马铃薯瘟疫细菌的受体|植物免疫
马铃薯晚疫病菌会导致马铃薯晚疫病,是一种毁灭性的植物病害。入侵的微生物病原体被细胞表面模式识别受体识别,从而诱导植物的防御反应。2022 年 5 月 19 日,日本京都大学 R. Terauchi 课题组研究首次在拟南芥中发现马铃薯晚疫病菌的鞘脂的受体,揭示了植物识别病原体特有脂质的机制。
原文链接:
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abn0650
Nature:燕麦嵌合基因组为健康谷物作物提供新见解|基因组学
栽培燕麦目前缺乏完整注释的参考基因组阻碍了对其复杂进化历史和功能基因动力学的研究。近日,研究人员展示了栽培六倍体燕麦及其二倍体和四倍体祖先的高质量参考基因组。揭示了燕麦基因组的嵌合结构,追踪了燕麦多倍化历史中的大规模基因组重组,并阐明了与燕麦基因组结构相关的育种障碍,对于提高对基本燕麦生物学的理解,助力基因组学辅助育种和定量性状研究的再分析具有重要意义。
原文链接:
https://www.nature.com/articles/s41586-022-04732-y
Bioinformatics:通过可解释的深度学习预测蛋白质与多肽结合位点|AI 设计
识别蛋白质与多肽的结合位点对于了解蛋白质功能机制和探索药物发现至关重要。近日,山东大学研究团队提出了一种新的基于 BERT 的对比学习框架 PepBCL ,仅基于蛋白质序列预测蛋白质-多肽结合位点,探讨了 PepBCL 中注意力机制对于蛋白质结合区域中结合位点周围残基序列特征的挖掘能力,从而对模型如何预测结合位点进行了一定的解释。最后,为了方便研究人员使用,作者团队还搭建了一个在线预测平台作为所提出的 PepBCL 的实现。
原文链接:
https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btac352
The Jerusalem Post :新型医用大麻菌株可操控 THC 产量增加 20%|合成生物
目前,大麻植物作为治疗多种疾病的药物越来越受世界各地欢迎和合法性。近日,希伯来大学团队成功合成了大麻中的精神活性化合物四氢大麻酚 (THC),并合成了大麻二酚 (CBD)、大麻酚 (CBG),后者有助于降低胆固醇、保护大脑和神经并减少肿胀,并可能有助于对抗亨廷顿病、炎症性肠病和刺激食欲等。研究人员成功地将 THC 水平提高了近 17%,将 CBG 水平提高了近 25%。这是科学家首次设法控制大麻植物中活性化合物的水平。
原文链接:
https://phys.org/news/2022-05-cannabis-strain-thc-medical-applications.html
02 大|企|业|动|向
帝斯曼和芬美意合并布局替代蛋白领域
2022 年 5 月 31 日,帝斯曼和芬美意宣布双方已经达成一项业务合并协议,以建立在营养、美容和健康领域领先的创造和创新合作伙伴。合并后的公司在全球范围内的广泛布局将为客户提供一个前所未有的研发、生产和销售网络。目前帝斯曼和芬美意两家公司在替代蛋白领域均有布局,相信合并后一定会在替代蛋白领域带来新的创新。
秋乐种业拟再冲刺北交所 A 股上市
2022 年 5 月 30 日,河南秋乐种业科技股份有限公司宣布再度冲刺 A 股上市,本次 A 股 IPO 募集资金用于生物育种研发能力提升项目、补充营运资金项目,使用募集资金额为 2.65 亿元。此前秋乐种业曾于 2020 年 6 月申报冲刺科创板上市,并于当年 10 月撤回上市申请。秋乐种业主要从事玉米、花生、小麦等农作物种子的研发、繁育、加工、推广、销售和技术服务。该公司拥有完备的“育繁推一体化”产业体系,是农业部首批 32 家“育繁推一体化”企业之一,是国家高新技术企业。
LanzaTech 联手达能突破碳捕捉一步法生产单乙二醇技术
2022 年 5 月 26 日,即将上市的合成生物技术碳捕捉公司 LanzaTech与达能合作,在 “碳捕捉一步法生产单乙二醇” 上取得了技术突破:成功改造获得了一种工程菌,能够直接从气体当中进行碳固定,并以其为碳源生产得到单乙二醇(MEG)。下一步LanzaTech将继续在达能的支持下,放大其一步法碳捕捉生产单乙二醇技术,扩大生产规模。
Zymergen 联合 Octant 开发治疗疾病的药物
近日, 生物技术公司 Zymergen 宣布与创新药物研发 Octant 达成协议,Zymergen 将出售其模块化自动化系统以扩展 Octant 开发突破性药物的下一代平台。此次合作,Zymergen将利用其包括模块化硬件、基于网络的现代软件、定制和交钥匙工作流程以及主动监控和支持的完整自动化解决方案,使其整合到 Octant 现有的平台中,该平台使用合成生物学、高通量多重分析、合成化学和计算来设计和询问药物、蛋白质和信号通路。
慕恩生物联合因美纳打造全球最大微生物基因元件库
近日,国内领先的微生物组发掘和产业化平台慕恩(广州)生物科技有限公司宣布与全球基因测序技术领导者因美纳公司达成合作,公司将利用因美纳的新一代测序(NGS)技术开展中国最大规模微生物基因组测序计划,在未来五年之内完成 30-50 万株多样性微生物的基因组测序,以此打造全球最大微生物标准化基因元件库、农业性状基因库,全面实现菌株资源数字化,完成慕恩微生物种质资源“Ready to use”战略。
华峰集团并购美国杜邦旗下生物基业务
2022 年 6 月 1 日,华峰集团收购美国杜邦旗下剥离出的生物基产品相关业务及技术正式完成交割。本次华峰集团收购杜邦旗下业务的资产,主要包括其在美国的两个生产基地。主要业务是研发、生产和销售可以生产高性能的聚酯塑料并使其具有易于自然循环的可生物降解特性的生物基PDO和生产以Sorona®品牌出售的具有性能优势的一种环保型纤维材料生物基特种聚酯(PTT)。这是目前为止华峰集团规模最大的一笔海外并购交易。此次跨国并购背后,是华峰集团“十四五”加速产业国际化、产品环保型战略的具体实施。
03 融|资|速|递
基因组学检测初创公司 Ultima Genomics 获 6 亿美元 A 轮融资
近日,基因组学检测初创公司 Ultima Genomics 宣布完成 6 亿美元 A 轮融资,并正式走出隐匿模式。本轮融资的投资方包括 General Atlantic、Andreessen Horowitz、D1 Capital 和 Khosla Ventures 等。公司推出了一个新的高通量、低成本测序平台,有望将人全基因组测序成本降至 100 美元。同时该公司已开发了一种全新的测序架构,包括完全不同的流式细胞工程、测序化学和机器学习方法,这套新体系有望超越传统方法。
农业生物技术初创 Moa Technology 获 3500 万英镑 B 轮融资
近日,总部位于英国的农业生物技术初创公司 Moa Technology 获 3500 万英镑 B 轮融资,此轮融资由新投资者 Lansdowne Partners 与现有投资者 Oxford Sciences Innovation 和 Parkwalk Advisors 共同领投。其他早期的投资方,包括中国的食芯资本、英国的 Business Growth Fund 等参投。本轮资金将被用于将 “新的除草剂作用模式” 的方法开发为候选产品,需从三个方面对产品进行验证:的确有效、可以打破耐药性的阻力、具有良好的商业前景。Moa Technology 正在采取新方法来发现有效和可持续的替代品来解决日益严重的除草剂耐药性问题,为农业提供多种控制杂草的创新技术。
合成生物企业 Humble Bee 获 320 万美元 A 轮融资
近日,新西兰企业 Humble Bee 通过可转换票据筹集 320 万美元 A 轮融资。Humble Bee Organic 是通过合成蜜蜂的生物学来创造一种可生物降解的塑料替代品,接下来该公司将尝试利用生物合成类塑料材料,重点关注四种不同类型的可转化为纤维和织物饰面的生物材料,并通过工业规模发酵来扩大生产规模。
细胞农业初创公司 Evolved Meats 获 200 万美元种子轮融资
近日,加拿大的细胞农业初创公司 Evolved Meats 获得 200 万美元种子轮融资。本轮投资由加拿大枫叶食品公司领投,Big Idea Ventures 和 Saltagen Ventures 以及其他公司跟投,资金用于发展不使用支架或粘合剂制作的细胞培养肉。Evolved 创建了一个专有的生产平台,该平台仅使用干细胞创建传统肉类的结构和生化复制品。此外,它还开发了一种独特的纸巾系统,可以让这家初创公司降低成本。
可持续食品科技公司 Hyfé Foods 获 200 万美元预种子轮融资
近日,美国可持续食品科技公司 Hyfé Foods 获得 200 万美元的预种子轮融资。本轮融资由风险投资公司 The Engine领投,Blue Horizo、Caffeinated Capital、Supply Change Capital、Lifely、Gaingels、Hack Ventures 等跟投,将用于扩大其产品的商业化规模。Hyfé Foods 开发出富含蛋白质的菌丝体粉末,并计划利用新的资金扩大工艺规模,向商业化迈进。
美国 Mazen Animal Health 获 1100 万美元 A 轮融资
近日,美国的 Mazen Animal Health 获得 1100 万美元的 A 轮融资。本轮融资由 Fall Line Capital 牵头,所有先前的种子投资者加入。新投资者 AgFunder、1330 Investments、Addison Laboratories、SLO Seeds Ventures 和 Cal Poly Ventures 跟投。该公司正在开发能够彻底改变动物疾病预防的口服动物疫苗。通过将疫苗与饲料一起施用,Mazen 消除了与寻找劳动力以施用可注射疫苗相关的挑战以及其他问题。口服疫苗可以通过改善动物福利实现具有成本效益的疾病预防。
农业自动化初创 FarmWise Labs 获 4500 万美元 B 轮融资
2022 年 6 月 1 日,制造除草机器人 Titan 的美国农业自动化初创公司 FarmWise Labs 宣布获得 4500 万美元 B 轮融资。此轮融资由Fall Line Capital和Middleland Capital共同领投,Calibrate Ventures、 Playground Global、SVG Ventures和Cavallo Ventures也跟投。本轮资金将加速其发布蔬菜除草工具的路线图,该工具为农场机器人技术的可靠性和多功能性设定了新标准。这笔资金还将使该公司能够扩大其业务范围,包括进入新的行作物业务。
生物材料初创公司 Modern Synthesis 获 410 万美元种子轮投资
近日,英国生物材料初创公司 Modern Synthesis 筹集 410 万美元种子轮投资,以支持其旨在使时装业更具可持续性的微生物纺织平台。本轮投资者包括 AgFunder、Collaborative Fund、Acequia Capital、Petri Bio、Ponderosa Ventures、Possible Ventures、IMO Ventures、Taihill Venture、Parley for the Oceans、Climate Capital Collective和前Jimmy Choo 首席执行官 Pierre Denis。Modern Synthesis 的微生物纺织技术利用细菌将农业废弃物中的糖转化为纳米纤维素,这是一种因其丰富性和强度而受到重视的可生物降解材料。目标是替代源自动物和石化产品的材料,帮助时装业降低碳足迹。
04 产|业|之|声
科技部公布 10 项农业相关国家重点研发计划
2022 年 5 月 31 日,科技部发布 10 个重点专项申请指南,包括“乡村产业共性关键技术研发与集成应用”重点专项, “农业生物种质资源挖掘与创新利用”重点专项, “北方干旱半干旱与南方红黄壤等中低产田能力提升科技创新”重点专项, “黑土地保护与利用科技创新”重点专项, “农业面源、重金属污染防控和绿色投入品研发”重点专项, “畜禽新品种培育与现代牧场科技创新”重点专项, “重大病虫害防控综合技术研发与示范”重点专项, “主要作物丰产增效科技创新工程”重点专项, “海洋农业与淡水渔业科技创新”重点专项, “工厂化农业关键技术与智能农机装备”重点专项。
欧洲基因编辑政策发生显著变化
世界范围内,主要农业生产国的政府正在追赶美国,制定更利于基因编辑 (GE) 产品的法规,并将其与旧的转基因生物 (GMO) 技术区分开来。近日,欧盟委员会呼吁今年增加国内谷物和油料的种植,并重申了对新基因组技术(NGT)的观点,即该技术可以为欧盟战略目标做出贡献,特别是欧洲绿色协议、从农场到餐桌和生物多样性战略。
知耕快报 | 基因编辑超级西红柿富含维生素D;REGROW获3800万美元B系列融资;加拿大卫生部发布最新基因编辑作物监管政策
知耕快报 | RNA干扰防治粉虱虫;巴斯夫联合开发聚氨酯新材料;CellX获近亿元A轮融资;阿根廷首次批准种植转基因小麦
知耕快报 | 植物新冠疫苗获批上市;华大胜诉因美纳专利纠纷案;AI营养原料公司获6800万美元B轮融资;英国精准育种法案发布