#知耕智汇#植物育种#无细胞合成#基因编辑#合成生物
快报摘要 - Wrap Up
科|技|突|破
Science Breakthrough
Science:植物通过特异性代谢产物应对非寄主抗性机制 | 代谢产物
Science:新型快速抗抑郁化合物 | 功能性成分
PBJ:利用病毒载体和非病毒载体表达amiRNA实现对特定转录本的RNAi 效应 | RNAi
JFF:降胆固醇特殊健康用途大豆新品种东农豆358 | 植物育种
ACS Synthetic Biology:链霉菌无细胞表达系统的蛋白高产 | 无细胞合成
Nature :小麦基因组编辑抗病高产育种 | 基因编辑
Trends in Biotechnology:低温医学新方法首次实现干细胞低温保存 | 干细胞
Trends in Biotechnology:区别基因编辑和转基因动物及其安全评价 | 基因编辑
Science:利用CO2通过化学-酶级联转换合成淀粉 | 合成生物
大|企|业|动|向
Big Player
Tierra Biosciences推出一站式无细胞系统蛋白质合成服务
GreenLight和Germains合作开发世界上首款双链RNA种子处理剂
Biome Makers宣布推出生物土壤分析平台BeCrop
Yield10 Bioscience获得CONABIA对基因编辑Camelina系列的有利裁决
Tracegrow开发世界首创由回收电池制成的叶面肥料
Calyxt生产系统BioFactory™投入运营
Groundwork BioAg和NovaTero为巴西扩展菌根生物平台
Inari利用新的基因编辑技术实现作物产量提升
融|资|速|递
Funds & Funding
人工智能驱动蛋白质设计企业力文所完成千万元种子轮融资
合成生物学企业引航生物完成C轮系列融资
风味创新企业中农美蔬获700万元天使轮投资
可持续除草剂解决方案企业Harpe Bioherbicide Solutions获300万美元融资
生物技术初创公司Nuclera获4250万美元B轮融资
产 | 业 | 之 | 声
Community Voice
缅甸动物出口检疫隔离场获批
我国基因编辑鱼性控育种重大进展
卡尔加里大学科学家使用基因编辑生产新型油菜籽以提高作物产量
国家级重点实验室批准结果陆续公布
01 科|技|突|破
Science:植物通过特异性代谢产物应对非寄主抗性机制 | 代谢产物
植物能进化出结构复杂多样的特异性代谢产物以适应复杂多变的生存环境。然而绝大多数植物代谢物的结构和功能仍然未知。2022年2月4日,中科院李大鹏研究团队与德国马克斯普朗克化学生态所合作首次揭示了植物如何巧妙组装其特异性代谢产物应对农业重大害虫小叶蝉的非寄主抗性机制。该成果发表于Science。这一成果不但为探索植物昆虫互作开辟了新的博物学驱动的多组学分析方法,还为植物如何特异性调度其化学“防御壁垒”抵抗昆虫进攻提供了全新的代谢视角,是植物对多食性昆虫的非寄主抗性研究的重大突破,同时该研究应用合成生物学的手段对农作物首次进行植物非寄主抗性代谢改造,为农业精准绿色防控技术提供全新可行性应用方案。
原文链接:
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm2948
Science:新型快速抗抑郁化合物 | 功能性成分
据世界卫生组织统计,全球约有超过3亿抑郁症患者,然而传统的抗抑郁药物起效时间长且对部分患者没有改善作用,致幻剂的应用在抑郁症治疗方面展现了一定的潜能。2022年1月28日,中科院汪胜研究组与上海科技大学程建军研究组合作在Science杂志发表了研究论文。该项工作对于psilocybin这一类致幻剂的研究,不仅深入阐明致幻的分子机制,同时有助于理解致幻剂缓解抑郁症的药理机制,为新型速效、长效抗抑郁药物的研发提供理论指导。
原文链接:
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abl8615
PBJ:利用病毒载体和非病毒载体表达amiRNA实现对特定转录本的RNAi 效应 | RNAi
人工microRNA(amiRNA)技术使研究人员能够使用少至21个核苷酸(nt)来指导特定转录物的有效沉默,被用于调节植物和动物对病毒的抵抗作用,作为疾病的潜在生物标志物。2022 年 2 月 3 日,在发表于PBJ的研究中,作者比较了核复制 DNA 病毒载体、细胞质复制 RNA 病毒载体和非病毒二元载体在植物中表达amiRNA,并使用深度测序和突变分析手段,最终表明通过去除成熟amiRNA双链体中的错配并设计预期的引导链以包含过量的嘌呤,可以更好地控制amiRNA的引导链选择以实现功能性RNAi效应。
原文链接:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13786
JFF:降胆固醇特殊健康用途大豆新品种东农豆358 | 植物育种
近年来,心脑血管疾病在世界范围内呈现流行趋势,高胆固醇血症则是高危因素之一,大豆蛋白具有高效的降胆固醇功能,然而国内外目前尚无‘降胆固醇特殊健康用途’专用大豆品种的相关报道。近日,Journal of Functional Food在线发表了东北农业大学刘珊珊教授团体和张淑珍教授团队合作的研究论文。团队历经十六年的努力,创制了世界上首个具有中国大豆遗传背景的、‘降胆固醇特殊健康用途’大豆新品种:‘东农豆358’。该研究为打造我国大豆功能精品食品全产业链体系、助力我国大豆产业复兴、改善人民健康水平,提供了优质、特用大豆新种质。
原文链接:
https://doi.org/10.1016/j.jff.2022.104979
ACS Synthetic Biology:链霉菌无细胞表达系统的蛋白高产 | 无细胞合成
链霉菌是自然界中一大类重要的微生物,是当前抗生素等活性化合物的主要天然来源。为了更全面地利用链霉菌,近年来基于链霉菌的无细胞蛋白合成(CFPS)体系被开发出来并被不断优化提升,但是在应用上也有一定限制。近日,上海科技大学李健课题组于ACS Synthetic Biology杂志上发表研究,报道了通过工程化质粒调控元件实现链霉菌无细胞表达系统的蛋白高产。本研究所构建的系列质粒作为一个无细胞蛋白表达载体工具包,将有助于拓展链霉菌无细胞系统在合成生物学等研究领域的应用空间。
原文链接:
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssynbio.1c00587
Nature :小麦基因组编辑抗病高产育种 | 基因编辑
粮食安全是国家安全的重要基础,每年植物病害可造成全球作物减产达30%,严重威胁全球和我国粮食安全。选育和推广抗病新品种是防治作物病害经济、有效和环境友好的策略。2022年2月9日,我国科学家在Nature杂志发表对小麦抗病基因的相关研究,阐明了小麦新型mlo突变体既抗白粉病又高产的分子机制,并通过基因组编辑在主栽小麦品种中对感病基因MLO相关遗传等位实现精准操控,快速获得广谱抗白粉病又高产优质的新种质。该研究为感病基因在抗病育种中的实际应用提供了一条新路径。
原文链接:
https://www.nature.com/articles/s41586-022-04395-9
Trends in Biotechnology:低温医学新方法首次实现干细胞低温保存 | 干细胞
低温保存技术是各类生物样本长期保存的唯一可行途径,也能极大地推动临床医学及多学科的发展。近日,中科院低温工程学重点实验室副主任饶伟团队于Trends in Biotechnology 发表研究并就三维体相生物系统的仿生型低温保存材料与技术的发展做以总结,并展望了低温保存的未来发展趋势。该工作首次阐述了耐寒动物的抗寒机制与先进的低温保护技术之间的关系。通过模仿自然界中耐冻或避冻生物的耐寒机制,有望建立新的低温保存方法。
原文链接:
https://www.cell.com/trends/biotechnology/fulltext/S0167-7799(21)00134-7
Trends in Biotechnology:区别基因编辑和转基因动物及其安全评价 | 基因编辑
基因编辑和转基因技术是目前发展最快、应用最广泛的两种主要生物技术,二者联系紧密。如何准确界定和区别基因编辑和转基因动物,并采用差异化的监管策略,一直是世界各国监管部门和学术界关注的重点和焦点问题,但迄今没有国际公认的标准。近日,基因组所李奎教授团队与其合作者在Trends in Biotechnology发表综述文章,提出区别基因编辑和转基因动物及其安全评价的新见解。文章认为目前需要客观正确地对待转基因和基因编辑产品的区别,并以此来合理简化转基因产品和基因编辑产品的监管体系,并指出基因编辑在农业育种和医学治疗方面的应用具有重要区别。
文章链接:
https://doi.org/10.1016/j.tibtech.2021.10.012
Science:利用CO2通过化学-酶级联转换合成淀粉 | 合成生物
在过去的几十年里,人们在二氧化碳(CO2)捕获和利用方面做出了巨大的努力,但是通过生物技术大规模利用CO2还缺乏市场竞争力,迫切需要新的方案和技术。近日,Science杂志在线刊登了中科院天津工业生物技术研究所马延团队的研究,团队经过6年的努力,终于在体外利用CO2通过化学-酶级联转换的方式成功合成了淀粉,其效率在特定的条件下可以达到植物天然合成淀粉的8.5倍。这一开创性的工作为未来实现无土化的粮食生产提供了理论上的依据,具有重要的学术价值和潜在的巨大社会意义。
原文链接:
http://synbioj.cip.com.cn/article/2021/2096-8280/2096-8280-2021-2-6-854.shtml
02 大|企|业|动|向
Tierra Biosciences推出一站式无细胞系统蛋白质合成服务
基因合成公司发展迅速,现如今可网购获取DNA或RNA分子,相比较而言蛋白质的获取方式会更复杂一些,通常依赖于细胞的转录和翻译过程。Tierra Biosciences (以下简称“Tierra”)于近日推出了 “Tierra Protein Platform” (Tierra 蛋白质平台),所有用户都可以在这一平台上“网购”他们的目的蛋白质。Tierra 利用专有的人工智能系统评估这些蛋白质是否可以利用无细胞系统制造,蛋白质合成之后,Tierra 会进行筛选、质检、验证,最后发货。Tierra 目前提供蛋白质设计、宏基因组筛选、蛋白质工程与优化、通路代谢工程、有毒蛋白质合成等服务,合成蛋白质的大小为 50 到 1000 个氨基酸。
GreenLight和Germains合作开发世界上首款双链RNA种子处理剂
近日,GreenLight Biosciences公司和种子处理技术的行业领导者Germains种子技术公司宣布达成一项研究合作协议,将RNA技术用于种子处理产品的开发。GreenLight预计其用于防治科罗拉多马铃薯甲虫的RNA产品将于2022年获得美国监管部门的批准。两家公司将合作探索Germains的种子引发和包衣技术与GreenLight的dsRNA专业知识和经济高效的规模化生产之间的协同作用,从而保护蔬菜作物。
Biome Makers宣布推出生物土壤分析平台BeCrop
Biome Makers于1月27日宣布了其高级生物土壤分析平台:BeCrop。BeCrop为第一个数字土壤技术平台,该平台根据其遗传信息对土壤微生物组进行功能性作物特定分析。该技术将土壤的微生物生物学数字化,并提供了有关农场地下生物活性的用户友好型数据驱动见解。该平台将有关微生物组的复杂农业数据转换为简化的报告,提供全面可操作的结果,优化投入和农场运营。这项突破性的技术是土壤测试的标准,为世界各地的土壤健康、可持续农业和生态系统恢复铺平了道路。种植者过去必须等到生长季节之后才能确定作物的成功,但现在BeCrop提供了当前土壤性能的概述,为土壤测试世界增加了生物学维度。
Yield10 Bioscience获得CONABIA对基因编辑Camelina系列的有利裁决
农业生物科学公司Yrop10 Bioscience, Inc.("Yield10")宣布,已获得阿根廷生物安全委员会("CONABIA")对三个CRISPR基因组编辑的Cameliuna品系的有利决定。CONABIA对Yield10提出的三个CRISPR基因组编辑的亚麻荠籽系进行了评估,并确定这些植物与传统育种的亚麻荠籽品种相似,因此不受阿根廷农业,畜牧业和渔业部生物技术第763/11号决议的监管。CONABIA证实,由于Yield10编辑的亚麻荠籽不含任何外来插入的DNA,因此该品种可以像传统育种的亚麻荠籽一样销售,不需要任何上市前授权。CONABIA裁决涵盖的公司CRISPR编辑的亚麻荠啉线是E3902以及Yield10开发的两个不同的C3007(BADC)亚麻荠籽线。
Tracegrow开发世界首创由回收电池制成的叶面肥料
清洁技术芬兰制造商Tracegrow开发了一种创新技术——循环经济肥料ZM-Grow,它是第一种由废旧碱性电池制成的锌和锰叶面肥料,在英国注册并批准用于传统和有机农业系统,由哈金森作物生产专家分销,作为公司不断增长的低碳营养产品系列的一部分。ZM-Grow满足了可持续发展的所有相关需求,减少了碳足迹,同时还提供了高质量,有效的微量营养素叶面肥料,可满足英国耕地种植者的有效需求。
Calyxt生产系统BioFactory™投入运营
Calyxt是一家基于植物的合成生物技术公司,近期该公司宣布其于2021年12月下旬安装的BioFactory™试点生产系统现已在其明尼苏达州总部投入运营。BioFactory生产系统将使公司能够将其生产方法从纯粹的户外农业系统扩展到包括受控环境。BioFactory利用植物细胞在多细胞基质结构中的潜力,并利用营养培养基进行生产。Calyxt认为BioFactory有可能成为各行各业最具可持续性的生产系统之一。
Groundwork BioAg和NovaTero为巴西扩展菌根生物平台
Groundwork BioAg及其独家巴西分销合作伙伴NovaTero BioAg宣布了今年生长季节为巴西农民提供的新产品 - Rootella BR ULTRA 。它将范围扩大到大豆,玉米和其他谷物的种子处理应用方法。Rootella BR ULTRA是市场上浓度最高的菌根接种剂,每克根瘤菌内含有167000个活的繁殖体,施用率低至每公顷15克。在获得巴西唯一的最终商业注册后,两家公司的独家合作伙伴关系加速了创新,以满足快速增长的巴西市场的需求,预计未来几年生物制品市场将呈现两位数的复合年增长率。
Inari利用新的基因编辑技术实现作物产量提升
在全球范围内,种植者受到双重挑战的影响,即种植更多粮食,同时充分利用有限的资源。SEEDesign™公司Inari旨在通过多重基因编辑来应对这些挑战,目标是将大豆的产量提高20%,玉米产量提高10%,同时开发未来需要减少40%的水和氮的产品。现在,通过使用其专有的基因编辑技术,Inari创造了一个独特的机会,将经过验证的转基因性状与植物天然DNA的新基因编辑相结合,为种植者和环境释放种子的全部潜力。
03 融|资|速|递
人工智能驱动蛋白质设计企业力文所完成千万元种子轮融资
近期,人工智能驱动的蛋白质设计初创企业力文所完成千万元种子轮融资,投资方为真格基金。本次融资资金主要用于干湿实验室搭建、设备采买及团队组建。力文所(Levinthal)成立于2021年9月,公司从蛋白质共进化的规律出发,专注于以“人工智能算法+湿实验流程”驱动并赋予蛋白质更为广阔设计和生产生活应用场景,用于解决环境保护、食物安全、医疗等具有挑战性且更富有社会意义的问题。
合成生物学企业引航生物完成C轮系列融资
近日,合成生物学企业引航生物连续完成C轮、C+轮超4亿元人民币融资。C轮由高瓴创投和夏尔巴投资联合领投,广发乾和、厚新健投、湖南财信产业基金、绿动资本以及老股东元禾控股跟投。C+轮融资由礼来亚洲基金独家投资。此次融资将用于加快引航生物现有产品的商业化,推进研发管线以及湖南生产基地的扩建。引航生物(Leadsynbio)是一家通过合成生物学技术改变现有化学和生物制品生产方式的高科技公司,产品覆盖药品、保健品、和农业产品。
风味创新企业中农美蔬获700万元天使投资
中农美蔬(深圳)科技有限公司(以下简称中农美蔬)是一家投入美味番茄新技术新品种研究的创新企业。截止2021年12月,中农美蔬已完成第一轮天使轮增资,由IDG资本领头,驰星睿远及战略合作伙伴丰码科技跟投,融资总额达700万元。这笔资金将帮助中农美蔬进一步增强研发团队的能力,从而更快更好地培育出更多适合消费者的差异化品种。
可持续除草剂解决方案企业Harpe Bioherbicide Solutions获300万美元融资
Harpe Bioherbicide Solutions是一家专注于提供天然和可持续除草剂解决方案的商业化前阶段农业技术公司,近日该公司宣布已完成超过300万美元的融资。此次融资由Alexandria Venture Investments和iSelect Fund Management牵头,AgriTech Capital的后续投资和农业行业天使投资者的支持。这笔融资为Harpe Bioherbicide Solutions提供了资源以进一步推进研发,并加强其基于一系列植物性除草活性化合物的知识产权组合。通过对阔叶和草籽或杂草的广谱控制,Harpe产品的平台将通过一系列用于前,后和干燥使用模式的全天然除草剂配方,为有机农业提供新的机会。
生物技术初创公司Nuclera获4250万美元B轮融资
近日,生物技术初创公司Nuclera 在B轮融资中筹集了4250万美元,用于开发桌面“蛋白质3D打印机”,同时进一步加速生物打印技术的研发,并将该技术推向市场。据了解,Nuclera是一家专注于开发DNA与蛋白质合成的生物技术公司,总部位于英国,由三位剑桥大学博士生于 2013 年共同创立。2018 年 11 月,该公司完成了 1130 万美元的 A 轮融资。得益于其独家开发的蛋白质 3D 打印技术,Nuclera 在此次新一轮融资中吸引了许多新的和已有的机构和战略投资者,包括 M&G、Amadeus Capital Partners、E Ink、RT Partners、Future Planet Capital、British Business Bank Future Fund,以及 GK Goh。蛋白质打印技术的发展使得研究人员能够在实验室中打印所需要的特定蛋白质,这也使药物发现变得容易。
04 产|业|之|声
缅甸动物出口检疫隔离场获批
2022年1月28日至1月30日,甸联邦共和国农业畜牧灌溉部畜牧兽医署与缅甸家畜联合会联合主办《2022 家畜博览会》,并于首都内比都隆重举行。其中偶蹄类动物对中国出口检疫隔离场展台备受关注。据悉,2021年11月13日缅甸国际拱卡地区发展有限公司投资建设的拱卡地区动物出口检疫隔离场已获批。会议表示,标准化偶蹄类动物出口检疫隔离场验收后,将与中国云南省德宏州瑞丽市形成完整的跨境屠宰用活牛进出口屠宰加工销售供应链闭环体系,两国政府确定的高科技跨境动物溯源系统和先进的检疫隔离措施,能确保两国进出口的每一头屠宰用牛从食品安全和生物安全上都能得到可靠保障,多国签署的《区域全面经济伙伴关系协定(RCEP)也将发挥积极作用,缅甸屠宰用活牛大规模免税合法出口中国的时代即将到。
我国基因编辑鱼性控育种重大进展
1月26日,由包振民院士等组成的专家组在唐山市对半滑舌鳎基因编辑F3代快速生长雄鱼进行了现场验收。验收专家组根据汇报查看相关数据资料,并进行现场取样测量和观摩解剖实验。表明基因编辑雄鱼比普通雄鱼生长快2倍以上,大小接近普通雌鱼。该成果开辟了半滑舌鳎基因编辑性控育种新途径,破解了半滑舌鳎雄鱼生长慢、长不大的难题,为解决阻碍半滑舌鳎养殖产业发展的雄鱼生长慢、个体小的产业问题提供了新的技术途径和技术支撑,对于半滑舌鳎养殖业的可持续发展具有重要现实意义和重大应用价值。
卡尔加里大学科学家使用基因编辑生产新型油菜籽以提高作物产量
油菜籽是加拿大最重要的经济作物之一,但只有合适的农田可以种植植物。如果可以改变油菜籽的高度和形状,则可以在相同的空间内种植更多的植物,从而有可能提高作物产量。卡尔加里大学理学院的一组生物学家在一项新的研究中使用基因编辑来修改油菜籽基因,生产出更短的植物,有更多的树枝和花朵。该研究也表明基因编辑实际上在油菜籽中起作用,同时通过改变植物的结构来改善油菜籽的农艺性状。
国家级重点实验室批准结果陆续公布
作为我国科技创新的核心力量,国家重大科研平台的建设更是重中之重。当下,国家重大科研平台,特别是国家重点实验室体系正处于重大调整期,优化,调整带来的是一次千载难逢的机遇。据不完全统计,截至2022年1月,获批建设的省部共建国家重点实验室数量已经有63个。其中,高校59个。近年来,各高校纷纷发力省部共建国家重点实验室建设,截至2022年1月,各高校已获批省部共建国家重点实验室建设名单整理如下。
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