周刊 95 丨家蚕中的基因编辑工具；空间转录组学助力微生物组新理解；ONT 向传染病诊断市场进发
再创丨周刊95
Highlights
❍ Science：家蚕中逆转录转座子可能成为基因组编辑新工具
❍ Nature Chemical Biology：空间转录组学揭示大肠杆菌生物膜中丰富的代谢协调
❍ Oxford Nanopore 向传染病诊断市场进发
本周精选
HOT
Science：
家蚕中逆转录转座子可能成为基因组编辑新工具
#基因编辑 #逆转录 #CRISPR
非 LTR 逆转录转座子，或长间隔核元件（LINEs），是一类丰富的真核转座子，该类转座子通过靶标启动的逆转录（target-primed reverse transcription, TPRT）插入基因组。在 TPRT 过程中，靶 DNA 序列被逆转录酶切割形成缺口，启动逆转录转座子 RNA 的逆转录。
4 月 6 日，哈佛大学博德研究所的张锋实验室报道了来源于家蚕的 R2 非 LTR 逆转录转座子在其核糖体 DNA（rDNA）靶点启动 TPRT 的冷冻电子显微镜结构。R2 编码具有 DNA 结合、核酸内切酶和逆转录酶活性的多功能蛋白。通过在靶 DNA 上形成缺口，R2 逆转录酶结构域使用缺口暴露的 3' 端启动 R2 RNA 的逆转录，从而产生 R2 元件的新基因组拷贝。了解 R2 的工作机制后，团队结合 spCas9 的基因编辑特性开发了可在 28S DNA 以外的位点执行 TPRT 的融合蛋白 R2Bm-Cas9(H840A) ，其中 R2 用于直接在目标位点引入待插入序列的 RNA 并进行逆转录。未来该系统有望用作基于 RNA 的基因插入工具[1]。
Wilkinson, M. E., Frangieh, C. J., Macrae, R. K. & Zhang, F. Structure of the R2 non-LTR retrotransposon initiating target-primed reverse transcription. Science eadg7883 (2023)
Nature Chemical Biology：
空间转录组学揭示大肠杆菌生物膜中丰富的代谢协调
#微生物群落 #转录组学
微生物群落通常表现出特定区域的属性，从而引起复杂的相互作用和行为，这对群体内平衡和压力应答至关重要。然而，尚未建立对这些属性的系统级理解。
近日，清华大学刘锦涛团队建立了基于生长变化进行荧光染色的 RAINBOW-seq， 并以高空间分辨率和高基因覆盖率分析了大肠杆菌生物膜群落的转录组。由于加强的跨膜运输和空间特异性新陈代谢激活介导，菌落主要产生了三种群落层面的协调模式，包括跨区域资源分配、局部循环和反馈信号。由于这种协调，群落中营养有限的区域保持了出乎意料的高水平新陈代谢，使其能够表达许多信号基因和具有潜在社会功能的基因。该工作为研究生物膜中代谢相互作用提供了理解，并提出了一种在系统水平上研究细菌群落中复杂相互作用的新方法[2]。
Wang, T., Shen, P., He, Y., Zhang, Y. & Liu, J. Spatial transcriptome uncovers rich coordination of metabolism in E. coli K12 biofilm. Nat Chem Biol 1–11 (2023)
Oxford Nanopore 向传染病诊断市场进发
#纳米孔测序 #合作 #病原体检测
纳米孔测序技术公司 Oxford Nanopore 近日与法国老牌体外诊断公司 BioMérieux 达成合作，以将纳米孔测序技术引入传染病诊断市场。基于纳米孔的测序能够分析长 DNA 或 RNA 片段，该技术的实时、可扩展特性使其成为快速、经济地表征临床样本中病原体的理想选择。两者最初的合作领域将包括确定结核病抗生素耐药性、在无菌临床样本中鉴定病原体，以及使用 BioMérieux 的独家应用程序验证 Oxford Nanopore 的测序平台在患者护理环境中快速监测感染爆发[3]。
来源：Nanopore
更多进展.
More advances.
学术界
AC.
#CAR-T #综述
Science Immunology：
洛桑大学 Ping-Chih Ho 及台湾长庚大学 Cheng-Lung Ku 联合团队针对 CAR-T 细胞疗法发表综述，回顾了 CAR-T 疗法成效的内在决定因素和外在障碍，如肿瘤微环境中的代谢应激和信号传导如何限制 CAR-T 疗法，讨论了通过代谢编程来生产 CAR-T 细胞的新方法，以及提高 CAR-T 细胞代谢适应性和存活能力的策略[4]。
Peng, J.-J., Wang, L., Li, Z., Ku, C.-L. & Ho, P.-C. Metabolic challenges and interventions in CAR T cell therapy. Sci Immunol 8, eabq3016 (2023).
#CRISPR #逆转录
Nature Protocols：
加州大学旧金山分校 Seth L. Shipman 团队开发了用于在活细胞中记录基因表达事件的 Retro-Cascorder 系统。该系统使用逆转录酶将转录事件转换为 DNA 条形码，然后通过 CRISPR-Cas 整合酶获取，将转录事件存储在单向扩展的 CRSIPR 序列中。文章提供了该技术从分子组分到 Illumina 测序生成记录和检索数据的详细指南[5]。
Lear, S. K., Lopez, S. C., González-Delgado, A., Bhattarai-Kline, S. & Shipman, S. L. Temporally resolved transcriptional recording in E. coli DNA using a Retro-Cascorder. Nat Protoc 1–27 (2023)
#传感器 #枯草芽孢杆菌
Nature Communications：
威斯康星-麦迪逊大学 Ophelia S. Venturelli 团队对天然感受态细菌枯草芽孢杆菌(B. subtilis)进行工程改造，开发了用于检测环境中特定 DNA 序列的、基于活细胞的 DNA 传感器，以实现更快捷的原位早期病原体检测及环境微生物监测[6]。
Cheng, Y.-Y. et al. Programming bacteria for multiplexed DNA detection. Nat Commun 14, 2001 (2023).
#综述 #合成基因组学
Nature Communications：
澳大利亚麦格理大学 Thomas C. Williams 团队发表综述，回顾了此前的基因组最小化和重新功能化的工作，总结了合成基因组学的最新进展，并对它们的工业应用潜力进行了展望[7]。
Xu, X. et al. Trimming the genomic fat: minimising and re-functionalising genomes using synthetic biology. Nat Commun 14, 1984 (2023).
#细胞工厂 #发酵 #生物乙醇
ACS Synthetic Biology：
湖北大学杨世辉团队报道了使用运动发酵单胞菌（Zymomonas mobilis）以制糖工业的副产品糖蜜为底物生产生物乙醇，以及通过适应性进化和代谢工程来提高乙醇产量[8]。
Huang, J. et al. Adaptive Laboratory Evolution and Metabolic Engineering of Zymomonas mobilis for Bioethanol Production Using Molasses. Acs Synth Biol (2023)
#工具包 #酿酒酵母 #代谢工程
ACS Synthetic Biology：
米兰比可卡大学 Paola Branduardi 团队开发了基于多质粒组装的、用于在酿酒酵母中快速设计异源产物的工具包 Easy-MISE，旨在提高酵母改造中的理性可预测性和灵活性[9]。
Maestroni, L. et al. Easy Modular Integrative fuSion-ready Expression (Easy-MISE) Toolkit for Fast Engineering of Heterologous Productions in Saccharomyces cerevisiae. Acs Synth Biol (2023)
#细胞工厂 #代谢调控
Plant Biotechnology Journal：
英国厄勒姆研究所 Nicola Patron 团队报道了使用代谢通路工程和合成遗传元件来控制烟草中鳞翅目性信息素生产，并将铜离子作为低成本调控分子，用于诱导表达的严格调控[10]。
Kallam, K. et al. Tunable control of insect pheromone biosynthesis in Nicotiana benthamiana. Plant Biotechnol J (2023)
产业界
IND.
#会议
由知名合成生物学媒体 SynBioBeta 主办的全球合成生物学会议将于 5 月 23-25 日在美国加利福尼亚州奥克兰召开，受邀嘉宾涵盖众多合成生物学产业界人士。详情见 https://www.synbiobeta.com/ [11]
来源：SynbioBeta
#政策 #人造肉 #细胞农业
英国政府宣布投资 1200 万英镑用于细胞农业制造中心 (CARMA) 的新计划，以帮助该国在提供安全食品供应方面引领世界。在来自巴斯大学、伯明翰大学等专家的领导下，细胞农业制造中心将用于大规模生产培植肉[12]。
来源：Vegconomist
#Ginkgo #合作
细胞编程和生物安全横向平台 Ginkgo Bioworks 宣布与刚果民主共和国的国家生物医学研究所签署了谅解备忘录，两者合作的目标是支持刚果的公共卫生机构应对生物安全挑战。Ginkgo 通过其生物安全和公共卫生部门 Concentric 计划为该国公共卫生机构配备必要的生物安全工具和相应培训，以及所需的数据基础设施[13]。
来源：Ginkgo Bioworks
#碳中和 #初创
致力于从海洋中捕获二氧化碳和生产氢气的洛杉矶初创公司 Equatic 近日在洛杉矶和新加坡分别开设了小型试点，并称其试点设施每天可从海水中去除 100kg 二氧化碳并制造几千克氢气。该公司计划于明年开放更大的试验工厂，实现以每吨低于 100 美元的成本回收二氧化碳，并以每千克 1 美元的价格生产氢气[14]。
来源：Forbes
#CAR-T #Ginkgo #合作
Ginkgo Bioworks 与威斯康星校友研究基金会 (WARF) 达成合作，以利用 Ginkgo 专有的高通量组合 CAR 发现和筛选平台，发现具有改进的持久性、增殖、适应性和适应性的新一代 GD2 CAR-T 细胞疗法，以提高治疗实体瘤的疗效[15]。
来源：Ginkgo Bioworks
#CAR-T #文库
DNA 合成巨头 Twist Bioscience 宣布推出 Twist T细胞受体 (TCR) 和 Twist 嵌合抗原受体 (CAR) 文库，以加速识别和开发新一代细胞疗法。Twist TCR 和 CAR 文库由多达 10,000 个基因片段组合组成，其多样性有利于推动新的和已知的序列变体的高通量筛选和表征[16]。
来源：BusinessWire
#融资 #天然产物
致力于新型天然产物分子挖掘与生产的武汉合生科技近日完成 A 轮融资，由蒙牛创投领投，百赢汇才基金和峰瑞资本跟投。该融资将用于提升研发能力、拓展管线和扩张团队，并加速核心产品的产业化、商业化落地[17]。
来源：ZAKER
一周Meme
FUN
谁才是幕后主使？
图源网络
周刊作者
WRITER
闫雪珊
《再创·周刊》栏目负责人，科普工作者。中国科学院上海分院博士在读，主要研究方向为基因组工程。
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