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知耕智汇89期 | 3D打印可食用谷物醇溶蛋白纤维支架;诺维信和科汉森合并推动生物解决方案发展;广东十大种业创新园发布
栏目:知耕智汇
日期:2022-12-18
浏览量:820
摘要:

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快报摘要 - Wrap Up


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科|技|突|破  

Science Breakthrough

Molecular Cell:DNA拓扑结构调控基因编辑器AtCas9与靶DNA互作新机制|基因编辑

ICP:中草药鹿茸草遗传转化与基因编辑体系|基因编辑

Bioresources and Bioprocessing:新型可持续大规模生产双链RNA生物农药平台|生物农药

Nature:揭秘病毒与植物“军备竞赛”的全新机制|植物免疫

Advanced Materials:3D打印可食用谷物醇溶蛋白纤维支架用于干细胞培养|细胞肉

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大|企|业|动|向  

Big Player

普利制药通过合成生物学技术开发公斤级红景天苷

酶制剂巨头诺维信和科汉森合并推动生物解决方案发展

日本帝人子公司开发新型可降解PLA树脂材料

BASF联合StePac开发可持续包装

莱卡公司联合Qore开发玉米基莱卡纤维

德国莱布尼茨新材料研究所开发玉米基自愈车漆涂料

Catalog宣布建立大规模并行检索DNA数据方法

Ginkgo推出涵盖从发现到生产的端到端酶相关服务

Evogene与拜耳签订种子特征合作协议

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融|资|速|递

Funds & Funding

植物科学企业Solis Agrosciences获战略融资

食品科技初创Amai Proteins获1亿美元融资

AI+植物基初创NotCo获7000万美元D1轮融资

植物蛋白企业Equinom获3500万美元融资

植物细胞培养企业Green Bioactives获260万英镑种子融资

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产 | 业 | 之 | 声

Community Voice

广东十大种业创新园发布

中科院携手沃特股份成立合成生物化学应用联合创新中心


01 科|技|突|破

Molecular Cell:DNA拓扑结构调控基因编辑器AtCas9与靶DNA互作新机制|基因编辑

CRISPR/Cas行使编辑功能依赖于识别靶标DNA上的特殊序列PAM,但实际应用中常常受限于编辑位点没有PAM序列导致无法进行有效编辑。武汉大学医学研究院张楹教授团队研究揭示了基因组编辑工具PAM-Cas9的互作新机制,也提出了DNA构象可以直接影响基因编辑效率的新理论。团队研究了来源于嗜热菌、天然具有广谱PAM且高活力的AtCas9,揭示其和PAM互作的新机制。研究首次报道天然具有广谱PAM的新型基因编辑工具,且可在细菌中不依赖PAM序列切割质粒,在真核细胞具备高效编辑活力。

原文链接:

https://www.cell.com/molecular-cell/fulltext/S1097-2765(22)00953-4


ICP:中草药鹿茸草遗传转化与基因编辑体系|基因编辑

鹿茸草是中药保护品种“炎宁颗粒”的主要成分之一,然其人工种植难度大产量小成本高,因此亟需建立其遗传转化与基因编辑体系,解决科学研究与规模化生产等多种难题。中科院青岛能源所付春祥研究组通过测试不同发根农杆菌菌株及不同类型外植体的毛状根诱导效率,成功建立了鹿茸草遗传转化与毛状根再生体系,同时构建了指示基因Cellulose Synthase-like D的编辑载体,并使用携带Ti质粒与Ri质粒的发根农杆菌LBA9402侵染鹿茸草外植体,最终开发出鹿茸草基因编辑技术体系。该体系的建立不但有助于从分子水平上了解鹿茸草根系半寄生的过程与机制,从而用于指导鹿茸草的人工或设施栽培,降低生产成本,保护其野生资源,而且能够用于挖掘鹿茸草生物量、品质与抗逆性等重要性状的关键控制基因,用于今后高产、优质、抗逆等不同鹿茸草新品种的快速培育。

原文链接:

https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2022.116008


Bioresources and Bioprocessing:新型可持续大规模生产双链RNA生物农药的平台|生物农药

用dsRNA作物喷雾替代无机农药前景深远,但要使dsRNA进入农药市场,其生产必须具有成本效益且可持续。研究人员开发了一种高产量表达培养基,可产生高达15倍dsRNA产量,还优化了一种低成本的纯化方法,可生成高质量和纯化的dsRNA,开发的方法避免了对商业试剂盒或商业核酸酶中常见的危险化学试剂的需求,以消除污染的DNA或单链 RNA (ssRNA) 物种,同时研究团队还证明生产平台是可扩展的。研究结果提供了对微生物衍生dsRNA库中异质dsRNA 种类的结构见解。研究表明,未经预先配制的纯化“裸”dsRNA可以在田间条件下诱导昆虫毒性。该研究提供了一种新颖、完整、低成本的工艺dsRNA平台,具有应用于工业dsRNA生产的潜力。

原文链接:

https://doi.org/10.1186/s40643-022-00596-2


Nature:揭秘病毒与植物“军备竞赛”的全新机制|植物免疫

经历了千万年的进化,病原微生物和植物之间一直在进行着复杂而精细的进攻与防御的“军备竞赛”,解析其机制至关重要。南京农大陶小荣团队通过辣椒免疫受体Tsw的电泳图探索植物抗病机制的重要线索,并第一次揭示了病原物效应子直接靶向植物激素受体促进侵染,而植物NLR免疫受体模拟受攻击的激素受体监控病毒效应子的干扰,并激活免疫机制的新机制。该研究结果提供了一个复杂的“效应子毒性—NLR反毒性”的神奇案例,这一新的进展为我国植物免疫学研究揭开了新的一页,提供了新的思路,为抗病育种等应用前景奠定了必不可少的理论基础和技术途径。

原文链接:

https://doi.org/10.1038/s41586-022-05529-9


Advanced Materials:3D打印可食用谷物醇溶蛋白纤维支架用于干细胞培养|细胞肉

利用组织工程技术制作具有一定组织形态的培养肉仍然颇具挑战。其中开发新型的可食用支架系统是目前培养肉研究的一个关键难题。新加坡国立大学黄德建教授团队通过在蛋白支架上接种和培养猪肌肉干细胞,成功制备一种细胞培养猪肉片原型,团队首次以谷物醇溶蛋白(玉米、大麦和黑麦蛋白)为原料,制备出具有合适流变性质的纯植物基墨水,并通过高精度的静电场电流体喷射3D打印技术(EHDP),成功制备了具有高度有序镶嵌结构的玉米蛋白/大麦醇溶蛋白和玉米蛋白/玉米醇溶蛋白支架,培养具有一定组织形态的培养肉。该研究为生产细胞培养肉提供了新思路。本研究发明的可食用醇溶谷蛋白支架展示了作为用于高质量CM生产新型3D基质的巨大潜力和商业价值。EHDP装置的技术进步应该促进支架的大规模制造,从而加速使用这种方法的养殖肉生产的商业化。

原文链接:

https://doi.org/10.1002/adma.202207397


02 大|企|业|动|向

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合成生物

普利制药通过合成生物学技术开发公斤级红景天苷

普利制药通过合成生物学技术,成功开发了药品、化妆品、保健品原料红景天苷。该产品通过基因工程菌株发酵获得,产品纯度达到98%以上。目前,普利制药已经完成报送登记,并能够满足公斤级以上样品的对外供货要求。普利制药的合成生物学研发平台以国际公认的具有极高生物安全性的酿酒酵母为底盘细胞,通过红景天苷生物合成途径的重构来实现产物的异源合成,结合代谢网络调控途径的优化实现目标产物的高产。目前公司已完成工艺开发与产品质量研究,实现了红景天苷对外高纯度、高质量、高安全性的公斤级以上稳定供货。


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微生物

酶制剂巨头诺维信和科汉森合并推动生物解决方案发展

12月12日,全球工业酶主导企业诺维信(Novozymes)和微生物领域专业公司科汉森(Chr. Hansen)将合力冲击全球生物技术领导者。双方已签署协议,将依托更加广泛的生物解决方案和多样化的产品组合,共建一个实力强劲且战略优势互补的生物技术公司。双方将一同应对并满足客户对更高效、可规模化和可持续生物解决方案日益增长的需求。据悉,诺维信将成为新公司主体,科汉森将执行拆解程序。合并完成后,新公司仍然注册在丹麦,并将继续在纳斯达克哥本哈根证券交易所交易。合并后新的生物技术公司将拥有38个研发和应用中心级23个生产基地,约2000名专注于研发的员工,每年将进行超过3.5亿欧元的研发投入。诺维信于2001年从丹麦著名制药公司诺和诺德公司分离出来,是生物解决方案领域的全球先导、全球最大的酶制剂生产商。科汉森则是一家全球性且具备差异化的生物科技公司,其拥有先进的微生物和发酵技术平台,包括约40000种微生物菌株。


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生物基新材料

日本帝人子公司开发新型可降解PLA树脂材料

12月7日,日本帝人集团的纤维和产品加工公司Tejin Frontier Co Ltd(帝人前沿公司)宣布开发出一种实用的聚乳酸(PLA)树脂,与传统的PLA产品相比,它在海洋、河流和土壤中的生物降解速度更快。该新型PLA树脂由植物衍生的原材料制成,有望帮助减少微塑料,并减少产品生命周期中的二氧化碳排放。同时新型PLA树脂可以像传统产品一样进行加工和成型,用于生产树脂薄膜注塑和挤出成型产品纺织品无纺布


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生物基新材料

BASF联合StePac开发可持续包装

BASF SE和StePac联手创建专门为新鲜农产品部门创造下一代可持续包装。BASF将为StePac提供一种化学回收的聚酰胺6成分包装Ultramid® CcycledTM,提供更大的灵活性,以在循环经济中将接触敏感包装格式提升到更高的可持续标准。StePac专门开发先进的功能包装解决方案,正在率先使用化学回收塑料来包装新鲜易腐食品。其两个品牌XgoTM和Xtend®基于MAP技术,内置湿度控制可有效减缓包装内的呼吸,延缓包装老化过程,抑制微生物腐烂,并在长时间储存和长途运输期间保持产品的质量营养价值。Ultramid Ccycled将占包装材料的30%,集成选项的百分比更高。合作将有助于环保塑料包装可持续,并通过使用精益塑料薄膜来延长新鲜农产品。通过ChemCyclingTM,巴斯夫在塑料废物回收方面开辟了新天地。这有助于取代化石原材料,也是朝着循环迈出的重要一步。


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植物基新材料

莱卡公司联合Qore开发玉米基莱卡纤维

纺织巨头莱卡公司联合Qore以其Qore®,即下一代1,4-丁二醇(BDO)为主要成分之一,开发基于玉米的莱卡纤维,实现全球首家生物衍生氨纶的大规模商业生产。合作将使LYCRA®纤维含量的70%来自每年可再生的原料,使LYCRA®纤维的碳足迹减少多达44%,同时保持与传统LYCRA® 纤维相同的性能与品质,并将这种可持续的材料解决方案推向市场。莱卡公司是一家为纺织和服装行业开发创新纤维和技术解决方案的全球领导者。Qore是嘉吉和HELM的合资企业,生产和提供一种生物基BDO,以减少碳排放,并使BDO来源于可再生原料如玉米,其核心QIRA®通过植物性糖进行发酵等生物处理,取代石化原料的同时,节省高达93%的温室气体排放量。


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植物基新材料

德国莱布尼茨新材料研究所开发玉米基自愈车漆涂料

德国莱布尼茨新材料研究所宣布开发出玉米基自愈车漆涂料,这种新型玉米基漆有望填补划痕和涡流痕迹,如果车辆遇到划痕和涡流痕迹通常会损坏漆面外层的透明漆面,而玉米基漆可通过加热,形成一个灵活的涂层。此类玉米基漆主要是从玉米淀粉中提取,这种漆具有“纳米分子”的特性并包含环糊精分子,分子可穿在聚合物分子链上使得环糊精可以在这条链上自由移动。同时它们不会因为其他分子的存在而脱落。环糊精的自我修复能力来自于它们彼此交联并通过化学反应变得活跃。


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DNA 数据存储与计算

Catalog宣布建立大规模并行检索DNA数据方法

12月12日,DNA数据存储与计算的产业化先驱Catalog宣布实现DNA存储与计算 “历史性” 的里程碑:其展示了一种以大规模并行和可扩展的方式检索存储在DNA中的数据的能力,并且该方法与数据集大小无关。Catalog是一家致力于利用合成生物技术解决数据存储的生物技术公司,其目标定位是“构建世界上第一个基于DNA的数据存储和计算平台”,以此理念为指导,Catalog已搭建完成第一代自动化和可扩展平台Shannon,并与存储巨头希捷合作,将自身平台进行便携化。


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酶工程

Ginkgo推出涵盖从发现到生产的端到端酶相关服务

12月8日,合成生物学平台型上市公司Ginkgo Bioworks宣布推出酶相关服务 “Ginkgo Enzyme Services”,涵盖“新酶发现”、“功能优化”、“菌株表达”、“工艺开发” 以及“规模生产”共5个方面的端到端流程。Ginkgo Enzyme Services是以超高通量筛选机器学习指导的蛋白质设计以及专有的菌株优化技术作为支撑,能够提供从“新酶发现”到“活性功能优化”再到“规模生产”各个环节的解决方案。Ginkgo的端到端酶服务将支持研究人员寻找取代现有化学合成步骤的新酶、提高酶在工业相关条件下的特异性、活性和稳定性,并优化酶的生产以降低商品成本和环境影响。


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基因检测

Evogene与拜耳签订种子特征合作协议

拜耳将根据其联合种子特征合作协议向Evogene支付350万美元专利组合付款。根据协议,Evogene向拜耳提供了用于玉米、大豆、棉花和油菜籽的基因许可证,用于特定种子特征。这种一次性付款是合作下专利申请、起诉和维护义务重组的一部分。Evogene是一家领先的计算生物学公司,旨在通过利用尖端技术来提高成功概率,同时减少开发时间和成本,从而彻底改变基于生命科学的产品的发展。Evogene建立了三个独特的技术引擎MicroBoost AI、ChemPass AI和GeneRator AI利用大数据和人工智能,并将深刻的多学科理解纳入生命科学。每个技术引擎都专注于基于微生物、小分子、遗传元素三大核心组件之一的产品的发现和开发,使用其技术引擎通过子公司和战略合作伙伴开发产品。目前,Evogene主要子公司利用技术引擎开发了Biomeica Ltd.的人类微生物组疗法Canonic Ltd.的医用大麻产品Ag Plenus Ltd.的农业化学品Lavie Bio Ltd.的农业生物学


03 融|资|速|递

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基因编辑

植物科学企业Solis Agrosciences获战略融资

12月8日,为农业科技公司提供研发作物开发服务的Solis Agrosciences宣布完成未知金额的战略融资,本轮融资由Hermann Companies、Jim McKelvey和BioGenerator Ventures领投,资金将使其能够通过增加人才和基础设施来满足不断增长的客户群的需求。Solis Agrosciences为农业科技公司提供技术和研究服务,公司的目标是使用专有的世界首个植物管道即服务™ (PPaaS) 进行基因编辑和转基因植物的生成和表征,从而在多种作物中快速设计、创造和提供新的生物技术植物性状。Solis Agrosciences计划通过不断推出新服务、增加新作物品种、获取新技术以及以环保方式建设基础设施来满足客户需求。


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合成生物

食品科技初创Amai Proteins获1亿美元融资

食品科技初创Amai Proteins获1亿美元融资,将于明年推出第一款甜味剂产品。据悉这款甜味剂比糖甜3000倍,含100%蛋白质成分,具有很好的热和pH稳定性,适用于从番茄酱低糖/无糖饮料等各种应用场景,不仅可以减少糖的使用量,还可以补充健康的氨基酸。这种带来甜味的蛋白质sweelin通过基因工程的微生物生产,由微生物合成并分泌到培养基中,由于产品本身不含残留的DNA,sweelin在美国不受BE标签的限制


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植物蛋白

AI+植物基初创NotCo获7000万美元D1轮融资

12月12日,食品科技公司NotCo获得7000万美元D1轮融资,本轮融资由Princeville Capital领投。该轮融资是以2021年7月D轮融资的相同股价完成,估值15亿美元。资金将推动公司新的B2B部门的发展,使其他CPG品牌原料供应商技术供应商能够利用专有的人工智能(AI)平台Giuseppe来实现其创新目的,并成倍地加速植物基行业的转型。同时公司准备在2025年进行IPO。NotCo正在研究蛋白质结构预测领域,并表示在食品领域了解蛋白质结构非常重要。


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植物蛋白

植物蛋白企业Equinom获3500万美元融资

12月12日,以色列植物蛋白公司Equinom宣布完成3500万美元融资,本轮融资由全球领先的食品技术和替代蛋白投资者Synthesis Capital领投,Praesidium、Bunge Ventures、BayWa、CPT Capital以及Fortissimo和Phoenix跟投,资金将用于加速其植物蛋白原料的商业化,及投资其非转基因大豆和豌豆的超高蛋白品种的种子开发谷物生产,同时增加关键人员,并对正在进行的其他蛋白源作物的育种计划进行研究和开发。Equinom通过公司专有的Manna™技术平台培育植物基的食品行业的主要来源作物的非转基因新品种,包括豌豆和大豆为食品并进行优化。该平台使用先进的算法来描述大量种子品种的生化和基因组特征,从而能够开发出具有食品生产所需特征的新成分,所有这些都无需进行基因改造,通过这些微加工植物蛋白开发出满足消费者对更美味和更实惠的可持续肉类和乳制品替代品的需求。


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细胞培养

植物细胞培养企业Green Bioactives获260万英镑种子融资

发现、开发和可持续生产来自植物细胞培养的高价值天然产品的世界领导者Green Bioactives宣布完成260万英镑种子融资。本轮融资由Eos Advisory LLP领投,Agtech Fund、Milltrust International Group和苏格兰企业跟投。资金将使该公司能够发展其管理、生产和研究团队的能力,更大规模地推进其可持续植物细胞培养产品生物制造平台,还将用于寻求新的特定部门的商业伙伴关系,增加营销工作和产品销售,并确保公司核心生物制造工艺组件特定产品的工厂细胞系的知识产权和运营自由。目前Green Bioactives正在与几个世界领先的合作伙伴合作,生产高价值生物活性物质,这些生物活性物质无法使用替代生产方法可持续或经济地生产。公司继续开发技术努力实现成为世界领先的安全、天然和可持续来源植物衍生产品供应商的目标。


04 产|业|之|声

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种质创新

广东十大种业创新园发布

12月12日,第二十一届广东种业大会、2022世界数字农业大会在广州开幕。会上,广东十大种业创新园授牌发布。获评广东十大种业创新园的园区有:华南多抗中早熟特色优质稻种业创新园、香蕉种业创新园、岭南特色叶菜种业创新园、广东省南药种业创新园、广东小耳花猪种业创新园、广东省白羽肉鸡种业产业园、2022年云浮市-广东省新兴县温氏生猪种业创新园、2022年湛江市遂溪县海茂南美白对虾种业创新园及斑节对虾种业创新园和广东省食用菌(韶关)种业创新园。种业创新园为解决广东重大品种的种源自主创新问题,加速种业创新发展成果转化落地,推动产业化推广应用,广东省农业农村厅创造性提出创建一批种业创新园。据了解,种业创新园围绕大宗作物、岭南特色果蔬、畜禽、水产、南药、食用菌等领域,按照“一个种质资源圃、一个主导品种、一个龙头企业、一个科研团队”的建设要求,集聚种业全产业链创新要素,是科技产业融通互促的路径设计,也是农业科研项目设计和科技创新管理的自我革新。


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合成生物

中科院携手沃特股份成立合成生物化学应用联合创新中心

中国科学院深圳先进技术研究院与沃特股份成立合成生物化学应用联合创新中心,并于11月4日签订《联合创新中心合作协议书》。该联合创新中心是深圳先进院对外合作设立的唯一名称为“合成生物化学应用”的联合创新中心,其设立是商界和学界在合成生物产学研合作模式上的一次探索。联合创新中心将主要围绕生物基高分子材料、动植物营养等方面,在前沿技术研究、新产品开发、技术平台建立及人才培养等多层面进行广泛合作。双方第一阶段的目标是在本协议生效后12个月内,开展生物基聚酰胺的生物法生物-化学法合成途径构建,小试发酵验证。

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