#知耕智汇#AI技术#合成生物#生物及新材料#生物农药
快报摘要 - Wrap Up
科|技|突|破
Science Breakthrough
Cell:Cas9脱靶效应结构机理 | 基因编辑
Metabolic Engineering:构建以廉价甘油为碳源的染料木苷生物合成细胞工厂 | 合成生物
Metabolic Engineering:植物源杀菌剂大黄素甲醚微生物合成新技术 | 合成生物
Scientific Reports:紫外到红光转换薄膜加速植物生长 | 光调控
大|企|业|动|向
Big Player
C16 Bioscience完成首个5万升工业规模发酵推出基于酵母的棕榈油替代品
商汤科技联手元素驱动以AI赋能酶工程技术
Hologenix与Kelheim Fibres开发世界首款可持续红外粘胶纤维
浙工大联合山东绿霸年产13000吨高光学纯L-草铵膦生产线建成投产
Agdia推出番茄斑驳花叶病毒快速分子检测试剂盒
Corteva收购嘉吉高油酸油菜育种业务
融|资|速|递
Funds & Funding
合成生物企业柯泰亚获超亿元人民币A+轮融资
AI+真菌企业Hexagon Bio获6700万美元融资
AI发现初创BioRaptor获300万美元融资
产 | 业 | 之 | 声
Community Voice
西湖大学合成生物学与生物智造中心正式运行
国家级农作物种质资源库(圃)将面向社会提供共享利用服务
亚太地区为细胞培养食品的命名达成共识
01 科|技|突|破
Cell:Cas9脱靶效应结构机理 | 基因编辑
化脓链球菌Cas9 (SpCas9) 是目前为止基因编辑中应用最广泛的CRISPR Cas核酸酶,它和其他Cas9酶的脱靶活性以及其在临床应用中可能会引发的安全性问题。瑞士苏黎世大学课题组报道了Cas9结合到真正脱靶底物的晶体结构,揭示了脱靶结合是由指导脱靶的异源双链中的一系列非经典碱基配对相互作用实现的。包含相对于向导RNA的单核苷酸缺失的脱靶位点是由碱基跳变或多个非经典碱基对而不是RNA隆起形成的。此外,PAM -远端不匹配会导致双向解配对,并诱导Cas9 REC叶中的构象变化,干扰其构象激活。总之,这些研究为Cas9的脱靶活性提供了一个结构基础,并有助于改进向导RNA的理性设计和脱靶预测算法。本研究通过解析一系列真实的脱靶结合复合物的晶体结构,阐明了Cas9的错配容忍机制。这些结构揭示了非经典碱基对的形成和异质双链形状的保持是Cas9脱靶耐受的基础。
原文链接:
https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.09.026
Metabolic Engineering:构建以廉价甘油为碳源的染料木苷生物合成细胞工厂 | 合成生物
染料木苷及其肠道代谢产物染料木素是大豆异黄酮中最为知名的单体,其在植物中含量低,原料种植严重依赖耕地,且易受气候病虫害等不稳定因素影响,提取过程成本高、易造成环境污染。江苏省农业科学院加工所团队首次实现以廉价甘油为碳源的大豆异黄酮-染料木苷的生物合成。该团队通过在大肠杆菌底盘细胞中整合来自酵母等微生物和植物来源的17个酶,并通过代谢途径模块划分和代谢调控对染料木苷合成途径进行优化,构建以廉价甘油为碳源的染料木苷生物合成细胞工厂。通过补料分批发酵实现了202.7 mg/L的染料木苷产量,是豆科植物染料木苷产量的273-1140倍,并达到了迄今为止最高的微生物法大豆异黄酮生产水平。
原文链接:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1096717622001343?via%3Dihub
Metabolic Engineering:植物源杀菌剂大黄素甲醚微生物合成新技术 | 合成生物
大黄素甲醚是一种已经上市的植物源生物农药,需要从中药大黄中提取,存在植物生长条件苛刻且缓慢、化合物丰度低分离难等诸多弊端。基于此,青岛能源所微生物制造工程中心开发了一种全新的大黄素甲醚微生物发酵生产工艺。团队首先利用过表达转录调控因子GedR成功实现地曲霉素生物合成基因簇的激活,产生一系列大黄素及其下游代谢衍生物;进而通过关键O-甲基转移酶基因gedA的敲除,实现前体化合物大黄素的高效积累。多种策略并举挖掘大黄素-3-羟基-O-甲基转移酶,并通过体外酶活实验进行验证,最终获得六个潜在的酶学元件;进一步通过代谢工程改造将候选酶基因导入高产大黄素的土曲霉底盘中,最终构建了大黄素甲醚高产的土曲霉细胞工厂,并进行了百升级发酵放大,产量达到6.3g/L。该项技术首次实现了植物源杀菌剂大黄素甲醚的微生物高效合成。
原文链接:
https://doi.org/10.1016/j.ymben.2022.10.007
Scientific Reports:紫外到红光转换薄膜加速植物生长 | 光调控
植物接触紫外线可能会促进其味道和香味,但总体上紫外线对植物的生长不是必要的,过度照射实际上会伤害植物。日本北海道大学研究团队开发了一种可以加速植物生长的铕基薄膜涂层,这项技术可以提高植物生产速度,帮助气候较冷的农民更快地种植农作物,解决全球粮食供应问题。植物通过光合作用将可见光转化为能量。除了可见光之外,太阳光还包含紫外线 (UV)。研究人员开发了一种基于铕络合物的波长转换材料(WCM),可以将紫外光转换为红光,制造的薄膜涂层可以应用于市售的塑料片材上。研究人员表示该技术有可能帮助解决寒冷气候下的粮食安全问题,因为它不需要任何电力来运行,这为下一代农林工程的未来发展开辟了一条广阔的道路。
原文链接:
https://www.nature.com/articles/s41598-022-21427-6
02 大|企|业|动|向
#
合成生物
C16 Bioscience完成首个5万升工业规模发酵推出基于酵母的棕榈油替代品
合成生物公司C16 Bioscience宣布已成功完成首个工业规模的50000L发酵,同时推出了一种棕榈油生物制造替代品Palmless,这是一种用酵母制成的棕榈油替代品。Palmless 将应用于广泛的消费品 (CPG) 行业,包括美容、个人护理、家庭护理和食品。首批含有 Palmless 成分的产品将于2023年初在美容行业推出。C16 Bioscience鉴定出一种能像棕榈油一样生产油的酵母菌株,使用了经过改造的实验室进化和菌株工程及围绕发酵条件的生物工艺工程来改善菌株的性能和特征,该平台技术,可以生产所有不同种类的微生物油。
#
AI技术
商汤科技联手元素驱动以AI赋能酶工程技术
商汤科技与元素驱动达成战略合作,共同推动AI技术在合成生物领域的应用。商汤将利用自身AI技术的优势,配合元素驱动在合成生物平台的积累,通过AI赋能酶工程技术,对酶蛋白进行优化改造,提高特定酶蛋白在工业应用中的稳定性和催化活性。双方将利用AI技术改造底盘细胞蛋白酶和设计新合成生物路径,突破必需在高温高压环境下作业的行业传统手段,解决非稳定性工况下的发酵工艺难题。元素驱动生物科技有限公司专注于生物材料、未来食品、绿色化工制造、健康医疗、碳中和以及可持续农业发展新技术,人工智能软件公司商汤科技专注于行业领先的全栈式人工智能技术,涵盖感知智能、决策智能、智能内容生成和智能内容增强等关键技术领域,同时包含AI芯片、AI传感器及AI算力基础设施在内的关键能力。
#
植物基新材料
Hologenix与Kelheim Fibres开发世界首款可持续红外粘胶纤维
材料科学领导者Hologenix®和领先的粘胶特种纤维制造商Kelheim Fibres联合开发世界上第一款可持续红外粘胶纤维CELLIANT® ,其自然与性能的独特结合可将体热转化为能量,同时CELLIANT粘胶纤维具有粘胶纤维的所有优点:轻质、柔软、高度透气、出色的水分管理以及CELLIANT红外技术的纤维增强功能。该产品被用于植绒织物和泡沫,基于此新应用,该产品将与世界上最大的垂直整合植绒涂层和植绒织物制造商Spectro Coating Corp 合作。CELLIANT Viscose Spectro 生产的第一种IR植绒材料,并代表Spectro进一步扩展到可持续产品。
#
生物农药
浙工大联合山东绿霸年产13000吨高光学纯L-草铵膦生产线建成投产
浙江工业大学郑裕国院士团队与山东绿霸及其子公司共同完成高光学纯L-草铵膦生产线核心技术,该年产13000吨高光学纯L-草铵膦生产线在山东绿霸化工股份有限公司建成并投产,产品以“狮威”、“红烈”商品名在市场推广销售,获得了客户的一致好评,同时该技术在目前精草铵膦生产中工艺最为先进。2016年,浙江工业大学与山东绿霸及其子公司合作相继成功开发L-草铵磷生产的一代、二代和三代技术,并进行工程放大。根据绿霸的战略发展,基于第三代技术建成的生产线采用化学-生物级联合成技术,以常规化合物代替D,L-草铵膦为原料生产L-草铵膦,摒弃了采用Strecker反应先合成D,L-草铵膦再拆分获得L-草铵膦的技术路线,缩短反应步骤避免剧毒化合物使用,同时在生物催化工序中首创了辅酶自足型工程细胞和L-草铵膦生物无机胺化手性合成技术。中国农药工业协会组织专家对该生产线进行现场考察和技术鉴定:13000 t/a成套技术“是目前最具创造性的精草铵膦生产技术”,“具有引领性和示范性”,“处于国际领先水平”。
#
生物防治
Agdia推出番茄斑驳花叶病毒快速分子检测试剂盒
Agdia宣布在其AmplifyRP ® XRT平台上推出一种快速、用户友好、基于RNA的检测方法,用于检测番茄斑驳花叶病毒(ToMMV)。Agdia的AmplifyRP®XRT经过验证可用于番茄和辣椒种叶以及豌豆和矮牵牛等其他次级基质。作为一种快速、可现场部署的分子方法,该方法与传统PCR方法相比容易操作,为用户提供了更大的灵活性,并可以在需要时随地部署检测功能,用于远程生产现场进行现场监测;在商业温室中筛选传入的植物并监测生产作物;与传统PCR或qPCR方法相比,使用粗提物或纯化提取物进行基于实验室的分子诊断,获得结果的时间更快;该检测可与 Agdia的AmpliFire®等温荧光计或大多数实时PCR机器一起使用。
#
植物育种
Corteva 收购嘉吉高油酸油菜育种业务
10月31日,嘉吉加拿大公司将其高油酸油菜种子育种业务出售给Corteva,嘉吉还将继续在萨斯喀彻温省和阿尔伯塔省的油籽压榨厂加工菜籽油,该交易将导致嘉吉位于萨斯克州阿伯丁的研究和种子生产设施关闭。根据协议,Corteva 将获得与嘉吉油菜育种计划相关的所有知识产权,包括目前正在开发的实验性油菜品系、遗传标记和性状。
03 融|资|速|递
#
合成生物
合成生物企业柯泰亚获超亿元人民币A+轮融资
11月7日,柯泰亚生物宣布完成超亿元人民币A+轮融资。本轮融资由斯道资本和红杉中国投资,老股东源码资本、食芯资本跟投。资金将用于管线的研发落地、人才团队扩充以及加速生产设施的建设运营。总部在上海的柯泰亚生物还有计划在美国和日本搭建研发和业务部门。合成生物企业柯泰亚生物致力于创造纯净、安全、可持续生物基产品,通过高端生物制造为营养、个护、医药等市场提供天然、绿色、可持续的创新原料产品,解决包括环境污染、碳排放和气候变化等诸多全球性问题。
#
AI技术
AI+真菌企业Hexagon Bio获6700万美元融资
AI+真菌企业Hexagon Bio获6700万美元轮融资,本轮融资由The Column Group领投。公司在近6轮融资过程中总共筹集近2亿美元资金。Hexagon Bio是一家AI驱动的生物制药公司,专注于开发靶向小分子疗法,通过识别微生物基因组来预测它们编码的分子的类型和功能,并使用这些信息来筛选有潜力的小分子药物,公司利用机器学习、基因组学以及合成生物学等,从微生物基因组中识别并筛选出具有成药潜力的次级代谢物及蛋白质靶点,技术平台围绕靶点预测、基因测序及复合生产三大板块。
#
AI技术
AI发现初创BioRaptor获300万美元融资
AI发现技术初创BioRaptor 获得300万美元融资,本轮融资由lool Ventures和CPT Capital领投,FoodHack 和其他战略天使投资人跟投。资金将使其能够将AI产生的洞察力交到每位科学家手中,使科学家和生物技术行业更快地进行创新。BioRaptor正在构建一个用于生物学研究和制造的操作系统——利用AI呈现对数据的理解,并创建深度、可操作的见解,集成到现有的工作流程中。BioRaptor将加快开发速度并吸引更多客户。
04 产|业|之|声
#
合成生物
西湖大学合成生物学与生物智造中心正式运行
西湖大学合成生物学与生物智造中心近日正式启用运行,德国工程院院士、合成生物学及生物工程讲席教授曾安平任中心创始主任。作为校级研究中心,西湖大学合成生物学与生物智造中心将聚焦于新一代生物药物、生物材料,以及基于二氧化碳和太阳能的大规模绿色生物制造核心技术,结合生命科学、生物工程、材料科学、绿色化学与人工智能等学科力量,开展交叉学科基础研究。中心正在进行多项研究成果,从碳资源转化利用来讲都是在为绿色制造及碳中和助力,对人类社会可持续发展具有重要意义。同时,中心的团队也在以养殖业为例,探索如何回收利用含碳、氨的废气和废水,利用生物合成技术制备氨基酸及饲料,实现养殖企业的碳中和。
#
种质创新
国家级农作物种质资源库(圃)将面向社会提供共享利用服务
11月4日,农业农村部农作物种质资源保护与利用中心根据《中华人民共和国种子法》《农作物种质资源管理办法》《国家级农作物种质资源库(圃)管理规范》等,起草了《农作物种质资源共享利用办法(试行)(征求意见稿)》,现向社会公开征求意见。该意见旨在为规范农作物种质资源共享利用,提高农作物种质资源利用效率,更好地服务于科研、育种和产业发展,保障种业安全。
原文链接:
https://mp.weixin.qq.com/s/7KDLr9-0YzQIProKzRhxmQ
#
细胞肉
亚太地区为细胞培养食品的命名达成共识
Good Food Institute APAC、亚太地区细胞农业协会,以及其他30多个主要行业相关者于新加坡国际农业食品周期间签署细胞培养食品的命名历史性谅解备忘录,为这一类别的食品确定英文术语为“Cultivated”(细胞培养)。参与组织包括跨国公司嘉吉和泰国泰万盛,以及地区联盟组织,如中国细胞农业联盟、澳大利亚细胞农业、日本细胞农业协会和韩国细胞农业协会等。该命名和监管协调对于细胞培养食品行业的长期成功至关重要,建立了一个可以在全球其他市场复制的地区性先例。对于细胞培养食品的命名已完成,但对于这个不断增长的行业来说,合法的销售和分销仍然在等待中。目前,只有新加坡批准了细胞培养肉的销售,只有皆食得旗下GOOD Meat品牌的细胞培养鸡肉获得了批准。
往期链接
知耕智汇83期|无需组织培养的植物CDB递送系统;Conagen开发高纯度维生素K2产品;埃塞俄比亚批准转基因马铃薯试验
知耕智汇82期 | AI驱动从大豆蛋白中发现新型降压肽;AgroSpheres获2200万美元B轮融资;未来食品热点领域分析展望
知耕智汇81期 | 规模化生产dsRNA生物农药的新型平台;GoodSignal发布替代蛋白产品路线图;未名拾光获近亿元A轮融资
知耕智汇80期 | 基于LSR编辑的精准大片段DNA插入;Technip Energies联合MetGen推动木质素精炼工业化