快報摘要 – Wrap Up
科 技 突 破
Science Breakthrough
PANS：構(gòu)建基于雙歧桿菌的CRISPR編輯工具 基因編輯
Plant Physiol：高產(chǎn)中鏈甘油三酯的工業(yè)微藻細(xì)胞工廠 合成生物
Science Advances：作物性狀快檢方法FIND-IT加速新綠色革命 高通量篩選
PNAS：結(jié)構(gòu)導(dǎo)向的微生物多肽天然產(chǎn)物挖掘平臺 多肽發(fā)現(xiàn)
Nat Catal：定向進(jìn)化改善PETase的熱穩(wěn)定性和催化活性 酶工程
PBJ：梔子花CCD4a可用于異源生產(chǎn)抗癌活性物質(zhì)藏紅花素 植物合成
Nature：揭示ABP1為TMK1介導(dǎo)的生長素受體 功能基因
科 技 突 破
PANS：構(gòu)建基于雙歧桿菌的CRISPR編輯工具 基因編輯
雙歧桿菌是一種重要的腸道共生菌，但CRISPR介導(dǎo)的編輯在雙歧桿菌中的成功應(yīng)用還有待報道。北卡羅萊納州立大學(xué)研究團(tuán)隊研究并構(gòu)建了能夠?qū)﹄p歧桿菌進(jìn)行編輯的基于CRISPR的編輯工具。研究人員利用內(nèi)源性I-G 型CRISPR-Cas系統(tǒng)，并采用外源性CRISPR 堿基編輯器進(jìn)行乳雙歧桿菌的基因組工程，證明基因組和外源性背景都會驅(qū)動不同菌株的編輯結(jié)果。研究強(qiáng)調(diào)了將基因組學(xué)和表觀遺傳學(xué)相結(jié)合以使雙歧桿菌等頑固細(xì)菌的基因工程‘民主化’的重要性。
原文鏈接：
https://www.pnas.org/doi/abs/10.1073/pnas.2205068119
Plant Physiol：高產(chǎn)中鏈甘油三酯的工業(yè)微藻細(xì)胞工廠 合成生物
中鏈甘油三酯是一種特殊的功能油脂，在臨床上主要用于減肥、促進(jìn)能量代謝、以及促進(jìn)腦退化人群的恢復(fù)。青島能源所單細(xì)胞中心與大連化物所研究團(tuán)隊合作揭示微藻細(xì)胞中調(diào)控MCT合成的分子機(jī)制，進(jìn)而開發(fā)出高產(chǎn)MCT的工業(yè)產(chǎn)油微藻細(xì)胞工廠。該研究進(jìn)一步揭示了微擬球藻調(diào)控TAG中脂肪酸鏈長的機(jī)制，實現(xiàn)了以工業(yè)微藻為底盤，生產(chǎn)結(jié)構(gòu)可定制化的油脂分子，為從CO2一步法生物合成各種具特殊性能的燃油與食用油產(chǎn)品奠定基礎(chǔ)。
原文鏈接：
https://academic.oup.com/plphys/advance-article-abstract/doi/10.1093/plphys/kiac396/6678989?redirectedFrom=fulltext&login=false
Science Advances：作物性狀快檢方法FIND-IT加速新綠色革命 高通量篩選
通過表型或基因組靶向篩選，可用于篩選出自然或誘導(dǎo)變異群體的理想性狀，但能被成功定位的基因仍很有限，效率非常低。丹麥嘉士伯實驗室研究團(tuán)隊建立了一種快速篩選基因變異的技術(shù)方法FIND-IT，結(jié)合化學(xué)誘導(dǎo)突變，可以對大型突變體庫的不同突變類型進(jìn)行高通量的鑒定和分離，從而實現(xiàn)對所需作物性狀的鑒定，加速作物的新綠色革命。研究建立了FIND-IT快篩方法和相應(yīng)的種質(zhì)資源，F(xiàn)IND-IT可適用于田間或培養(yǎng)生長的任何生物體，可加速作物的新綠色革命。
原文鏈接：
https://www.science.org/doi/epdf/10.1126/sciadv.abq2266
PNAS：結(jié)構(gòu)導(dǎo)向的微生物多肽天然產(chǎn)物挖掘平臺 多肽發(fā)現(xiàn)
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所與國外研究機(jī)構(gòu)合作，綜合運用多種質(zhì)譜檢測和數(shù)據(jù)分析技術(shù)搭建了結(jié)構(gòu)導(dǎo)向的微生物多肽天然產(chǎn)物挖掘平臺，并利用該平臺發(fā)現(xiàn)了一類結(jié)構(gòu)新穎的殺蟲環(huán)肽抗生素。該研究綜合多種質(zhì)譜的技術(shù)，根據(jù)多肽天然產(chǎn)物的質(zhì)譜特征判斷其結(jié)構(gòu)新穎性，創(chuàng)建了以結(jié)構(gòu)為導(dǎo)向的多肽抗生素挖掘平臺，解決了傳統(tǒng)方法重復(fù)發(fā)現(xiàn)率高、結(jié)構(gòu)新穎性不足等瓶頸問題。該平臺判斷新結(jié)構(gòu)多肽的準(zhǔn)確率可達(dá)90%以上。研究者利用該平臺發(fā)現(xiàn)一類具有木糖酸結(jié)構(gòu)單元的真菌環(huán)肽新家族，其中兩種木糖酸肽具有良好的抗瘧原蟲活性，為新型抗蟲藥物的創(chuàng)制提供了先導(dǎo)化合物。除木糖酸肽外，研究人員還發(fā)現(xiàn)了其它9類結(jié)構(gòu)新穎的抗菌、殺蟲多肽天然產(chǎn)物，顯示了該平臺在挖掘新型多肽抗生素方面的巨大潛力。
原文鏈接：
https://www.caas.cn/xwzx/kyjz/322428.html
Nat Catal：定向進(jìn)化改善PETase的熱穩(wěn)定性和催化活性 酶工程
工程酶降解塑料極具挑戰(zhàn)性，PET塑料解聚酶野生型IsPETase具有有限的活性并且熱不穩(wěn)定，需要對其開展理性設(shè)計改造。英國曼切斯特大學(xué)研究團(tuán)隊利用定向進(jìn)化技術(shù)來改善塑料解聚酶PETase的熱穩(wěn)定性和催化活性。經(jīng)過6輪的突變，獲得了一個包含21個位點突變的變體蛋白HotPETase，將熔化溫度提高到82.5 C，能夠在70 C下解構(gòu)結(jié)晶PET塑料。該研究首次通過定向進(jìn)化來改善PETase的熱穩(wěn)定性和催化活性。
原文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41929-022-00821-3
PBJ：梔子花CCD4a可用于異源生產(chǎn)抗癌活性物質(zhì)藏紅花素 植物合成
藏紅花色素是一種健康的抗氧化劑和天然色，但價格高昂限制了它在食品行業(yè)的地位。沙特阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學(xué)研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)從常見的梔子花中能提取藏紅花中發(fā)現(xiàn)的酶—類胡蘿卜素裂解雙加氧酶 (CCD)，該酶可產(chǎn)生藏紅花素前體藏紅花素二醛。這種成分可以用來制造與藏紅花相同的色素。從番紅花以外的來源生產(chǎn)藏紅花色素將開拓其在食品工業(yè)中的大規(guī)模使用及作為天然藥物的潛力。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1111/pbi.13901
Nature：揭示ABP1為TMK1介導(dǎo)的生長素受體 功能基因
長期以來，ABP1是否是生長素受體備受爭議。奧地利Institute of Science and Technology Austria團(tuán)隊研究解決了長期以來關(guān)于ABP1是否是生長素受體的爭議，明確ABP1是 TMK1介導(dǎo)的信號上游的生長素受體，并揭示ABP1-TMK生長素感知模塊在生長素介導(dǎo)的蛋白磷酸化和生長素渠化過程中的關(guān)鍵作用，為未來進(jìn)一步探究生長素介導(dǎo)其他生物學(xué)過程的作用機(jī)制提供新思路。
原文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41586-022-05187-x
