基于双歧杆菌的CRISPR编辑工具;作物性状快检方法FIND-IT

快报摘要 - Wrap Up

科|技|突|破

Science Breakthrough

PANS:构建基于双歧杆菌的CRISPR编辑工具|基因编辑

Plant Physiol:高产中链甘油三酯的工业微藻细胞工厂|合成生物

Science Advances:作物性状快检方法FIND-IT加速新绿色革命|高通量筛选

PNAS:结构导向的微生物多肽天然产物挖掘平台|多肽发现

Nat Catal:定向进化改善PETase的热稳定性和催化活性|酶工程

PBJ:栀子花CCD4a可用于异源生产抗癌活性物质藏红花素|植物合成

Nature:揭示ABP1为TMK1介导的生长素受体|功能基因

科|技|突|破

PANS:构建基于双歧杆菌的CRISPR编辑工具|基因编辑

双歧杆菌是一种重要的肠道共生菌,但CRISPR介导的编辑在双歧杆菌中的成功应用还有待报道。北卡罗莱纳州立大学研究团队研究并构建了能够对双歧杆菌进行编辑的基于CRISPR的编辑工具。研究人员利用内源性I-G 型CRISPR-Cas系统,并采用外源性CRISPR 碱基编辑器进行乳双歧杆菌的基因组工程,证明基因组和外源性背景都会驱动不同菌株的编辑结果。研究强调了将基因组学和表观遗传学相结合以使双歧杆菌等顽固细菌的基因工程‘民主化’的重要性。

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Plant Physiol:高产中链甘油三酯的工业微藻细胞工厂|合成生物

中链甘油三酯是一种特殊的功能油脂,在临床上主要用于减肥、促进能量代谢、以及促进脑退化人群的恢复。青岛能源所单细胞中心与大连化物所研究团队合作揭示微藻细胞中调控MCT合成的分子机制,进而开发出高产MCT的工业产油微藻细胞工厂。该研究进一步揭示了微拟球藻调控TAG中脂肪酸链长的机制,实现了以工业微藻为底盘,生产结构可定制化的油脂分子,为从CO2一步法生物合成各种具特殊性能的燃油与食用油产品奠定基础。

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Science Advances:作物性状快检方法FIND-IT加速新绿色革命|高通量筛选

通过表型基因组靶向筛选,可用于筛选出自然或诱导变异群体的理想性状,但能被成功定位的基因仍很有限,效率非常低。丹麦嘉士伯实验室研究团队建立了一种快速筛选基因变异的技术方法FIND-IT,结合化学诱导突变,可以对大型突变体库的不同突变类型进行高通量的鉴定和分离,从而实现对所需作物性状的鉴定,加速作物的新绿色革命。研究建立了FIND-IT快筛方法和相应的种质资源,FIND-IT可适用于田间或培养生长的任何生物体,可加速作物的新绿色革命。

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PNAS:结构导向的微生物多肽天然产物挖掘平台|多肽发现

中国农业科学院生物技术研究所与国外研究机构合作,综合运用多种质谱检测和数据分析技术搭建了结构导向的微生物多肽天然产物挖掘平台,并利用该平台发现了一类结构新颖的杀虫环肽抗生素。该研究综合多种质谱的技术,根据多肽天然产物的质谱特征判断其结构新颖性,创建了以结构为导向的多肽抗生素挖掘平台,解决了传统方法重复发现率高、结构新颖性不足等瓶颈问题。该平台判断新结构多肽的准确率可达90%以上。研究者利用该平台发现一类具有木糖酸结构单元的真菌环肽新家族,其中两种木糖酸肽具有良好的抗疟原虫活性,为新型抗虫药物的创制提供了先导化合物。除木糖酸肽外,研究人员还发现了其它9类结构新颖的抗菌、杀虫多肽天然产物,显示了该平台在挖掘新型多肽抗生素方面的巨大潜力。

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Nat Catal:定向进化改善PETase的热稳定性和催化活性|酶工程

工程酶降解塑料极具挑战性,PET塑料解聚酶野生型IsPETase具有有限的活性并且热不稳定,需要对其开展理性设计改造。英国曼切斯特大学研究团队利用定向进化技术来改善塑料解聚酶PETase的热稳定性和催化活性。经过6轮的突变,获得了一个包含21个位点突变的变体蛋白HotPETase,将熔化温度提高到82.5°C,能够在70°C下解构结晶PET塑料。该研究首次通过定向进化来改善PETase的热稳定性和催化活性。

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PBJ:栀子花CCD4a可用于异源生产抗癌活性物质藏红花素|植物合成

藏红花色素是一种健康的抗氧化剂和天然色,但价格高昂限制了它在食品行业的地位。沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学研究团队发现从常见的栀子花中能提取藏红花中发现的酶—类胡萝卜素裂解双加氧酶 (CCD),该酶可产生藏红花素前体藏红花素二醛。这种成分可以用来制造与藏红花相同的色素。从番红花以外的来源生产藏红花色素将开拓其在食品工业中的大规模使用及作为天然药物的潜力。

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Nature:揭示ABP1为TMK1介导的生长素受体|功能基因

长期以来,ABP1是否是生长素受体备受争议。奥地利Institute of Science and Technology Austria团队研究解决了长期以来关于ABP1是否是生长素受体的争议,明确ABP1是 TMK1介导的信号上游的生长素受体,并揭示ABP1-TMK生长素感知模块在生长素介导的蛋白磷酸化和生长素渠化过程中的关键作用,为未来进一步探究生长素介导其他生物学过程的作用机制提供新思路。

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