周刊 97丨深圳引领生物经济新引擎；合成生物学提高寿命；Michael Elowitz 入选美国国家科学院
再创丨周刊 97
Highlights
引领生物经济新引擎，合成生物学年度盛会在深圳成功举办
合成基因线路延长细胞寿命
PrimeRoot：将 DNA 大片段精确整合到植物基因组中
Michael Elowitz 入选美国国家科学院
本周精选
HOT
引领生物经济新引擎，合成生物学年度盛会在深圳成功举办
#生物经济 #深圳
4 月 27-28 日，以“合成生物：未来生物经济的引擎”为主题的第四届工程生物创新大会·光明科学城 2023、第二届中国合成生物学学术年会、第一届亚洲合成生物学创新大会（以下简称“大会”）在深圳举办。这是我国合成生物领域高规格、高水平、高参与度的年度盛会，汇聚国内外政、产、学、研、资各方嘉宾，以及来自韩国、新加坡的亚洲合成生物学代表，构建合成生物学国际交流平台，聚焦合成生物技术创新、产业转化、资本应用等热点话题，引领生物制造新革命，打造生物经济新引擎。国内外近 300 家高校及科研单位、近 400 家投资机构、700余家生物制造企业近2000人出席大会，近 3000 万人次线上参会。详情请见报道：2952 万观看！生物经济新引擎 | 第四届工程生物创新大会、第二届中国合成生物学学术年会、第一届亚洲合成生物学创新大会成功举办
Nature Biotechnology：
PrimeRoot：将 DNA 大片段精确整合到植物基因组中
#植物基因编辑 #CRISPR #位点特异性重组
为了引入所需的农业性状以及相应的代谢途径，植物育种常常需要用到在染色体插入长 DNA 的基因编辑技术。近日，中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞团队开发了一种基于引导编辑（Prime Editing）与位点特异性重组酶的、能在植物基因组中精确插入 DNA 大片段的技术 PrimeRoot，并对其进行了不断优化。 PrimeRoot 编辑器采用了双 pegRNA 设计、增强的植物引导编辑器和融合的高效重组酶，能够将长达 11.1 kb 的 DNA 片段精确插入植物基因组，并且随着供体长度的逐渐增加，效率只有轻微下降。研究团队使用 PrimeRoot 在水稻中准确引入了基因调控元件，并整合了包含稻瘟病抗性基因 PigmR 的基因盒（4.9 kb 与 7.7 kb），插入效率高于 CRISPR 介导的非同源末端连接。PrimeRoot 为植物中精确插入 DNA 大片段提供了工具。Sun, C. et al. Precise integration of large DNA sequences in plant genomes using PrimeRoot editors. Nat Biotechnol 1–12 (2023) doi:10.1038/s41587-023-01769-w.
Science：
用于延长细胞寿命的基因线路
#衰老 #基因线路
在酵母细胞中，有一个控制细胞死亡命运的转录切换开关，用于控制细胞死于核仁衰老，或者死于线粒体衰老。近日，加州大学圣地亚哥分校郝楠团队利用这个内源性开关设计了一个自主振荡的基因线路来延缓细胞衰老。通过操纵两个保守转录调节因子：沉默信息调节因子 2 (Sir2) 和血红素激活蛋白 4 (Hap4) 的表达，基因线路能控制细胞在核仁衰老和线粒体衰老过程之间产生持续的振荡，从而延迟因染色质沉默丧失或血红素耗竭而导致的衰老来延长细胞寿命。本研究在基因网络结构和细胞寿命之间建立了联系，为理性设计基因线路来延缓衰老提供了思路。Zhou, Z. et al. Engineering longevity—design of a synthetic gene oscillator to slow cellular aging. Science 380, 376–381 (2023).
更多进展.
More advances.
学术界
AC.
#疫苗 #去中心化
Nature Biotechnology：
麻省理工学院的 Robert Langer 和 Ana Jaklenec 团队一种基于热稳定微针贴片 (MNP) 实现自动化生产 mRNA 疫苗的合成系统。单个 MNP 贴片可以实现微克级别的mRNA封装，并在室温下可以保持至少 6 个月稳定性。该技术有望实现生物疫苗生产的去中心化，加速经济恰发达地区/资源匮乏社群的疫苗获取过程。
Straeten, A. vander et al. A microneedle vaccine printer for thermostable COVID-19 mRNA vaccines. Nat Biotechnol 1–8 (2023) doi:10.1038/s41587-023-01774-z.
#递送系统 #CRISPR
Nature Biomedical Engineering：
加州大学伯克利分校 Ross C. Wilson 团队开发了两亲性肽介导的 CRISPR 酶递送系统，用于高效编辑原代人淋巴细胞，并通过递送 Cas9 或 Cas12a 核糖核蛋白或腺嘌呤碱基编辑器来敲除 T 细胞、B 细胞和 NK 细胞中的基因，验证了其性能。
Foss, D. V. et al. Peptide-mediated delivery of CRISPR enzymes for the efficient editing of primary human lymphocytes. Nat Biomed Eng 1–14 (2023) doi:10.1038/s41551-023-01032-2.
#CRISPR #快速检测
Nature Nanotechnology：
麻省理工学院 Sangeeta N. Bhatia 团队开发了 DNA 编码的合成生物标志物，能在生物流体中产生可以通过 CRISPR-Cas 核酸酶 “读出” 的诊断信号，以用于快速评估复杂的人类疾病。
Hao, L. et al. CRISPR-Cas-amplified urinary biomarkers for multiplexed and portable cancer diagnostics. Nat Nanotechnol 1–10 (2023) doi:10.1038/s41565-023-01372-9.
#DNA存储 #信息传递
Nature Communications：
加州理工学院 John P. Marken 与 Richard M. Murray 开发了一个基于大肠杆菌质粒的、可溯源的 DNA 信息传递框架，可使信息传输向目标受体菌株偏向 100 到 1000 倍，并且受体可以原位动态更新，以达到菌群中信息流控制的目的。
Marken, J. P. & Murray, R. M. Addressable and adaptable intercellular communication via DNA messaging. Nat Commun 14, 2358 (2023).
#核糖开关 #传感器
Nature Communications：
宾夕法尼亚州立大学 Howard M. Salis 团队开发了一个自动化平台，将结合蛋白质的 RNA 适配体转化为在低成本无细胞检测中运行的核糖开关传感器，其核糖开关可使蛋白质表达水平调高 16 倍。
Vezeau, G. E., Gadila, L. R. & Salis, H. M. Automated design of protein-binding riboswitches for sensing human biomarkers in a cell-free expression system. Nat Commun 14, 2416 (2023).
#代谢工程 #细胞工厂
ACS Synthetic Biology：
中国科学院南海海洋研究所张长生团队报道了利用小单孢菌中的生物合成基因簇来提高具有抗多重耐药细菌活性的永宁霉素的产量，可使滴度提高到 98.6 mg/L。
Zhu, M. et al. Biosynthesis and Engineered Overproduction of Everninomicins with Promising Activity against Multidrug-Resistant Bacteria. Acs Synth Biol (2023) doi:10.1021/acssynbio.3c00055.
#相分离 #转录激活
Nucleic Acids Research：
南方医科大学荣知立团队开发了一种结合相分离的 CRISPR 基因激活系统 (DropCRISPRa)。Cas-gRNA 复合物负责目标位点的识别与结合，FET IDR–AD 融合蛋白在目标位点形成相分离凝聚物并增强转录。
Ma, S. et al. Phase-separated DropCRISPRa platform for efficient gene activation in mammalian cells and mice. Nucleic Acids Res (2023) doi:10.1093/nar/gkad301.
#CAR-T #转录调控
Molecular Therapy - Oncolytics：
斯洛文尼亚国家化学研究所 Roman Jerala 团队设计了一个系统来控制基于下游转录因子的 CAR-T 细胞的增殖和激活状态，其活性可以通过体内化学诱导的异二聚化系统进行调节，并且设计了一个传感器来监测体内激活的 CAR-T 细胞。
Lainšček, D. et al. Regulation of CD19 CAR-T cell activation based on an engineered downstream transcription factor. Mol Ther - Oncolytics (2023) doi:10.1016/j.omto.2023.04.005.
产业界
IND.
#合作 #菌株开发
负碳化学品和可持续航空燃料生产公司 Visolis 与细胞编程平台 Ginkgo Bioworks 宣布建立合作，两者将合力改进用于生产生物基异戊二烯和可持续航空燃料的关键原料的微生物菌株。详情请见：Ginkgo Bioworks 与 Visolis 合作提高生物基异戊二烯的产量丨再创快讯
来源：Ginkgo Bioworks
#基因治疗 #融资
针对地中海贫血症的基因治疗公司广州瑞风生物宣布完成数亿元 Pre-B 轮融资，由越秀产业基金领投，光大控股、雅惠投资、元因创投、善沣创投等跟投。本轮融资将用于加快推进地中海贫血药物的临床试验、持续推进后续基因编辑药物的研发等。
来源：投中网
#纳米孔测序 #融资
基于纳米孔的测序公司深圳梅丽纳米孔科技完成数千万元 A+ 轮融资，由安图生物独家投资，资金将主要用于深入纳米孔基因测序技术研发，加速系列产品迭代及终端落地。
来源：投中网
#菌株开发 #合作
专注于将「通用人工智能应用于蛋白质设计和合成」的德国初创公司 Cambrium，已经成功建立与 Ginkgo Bioworks 的合作。该合作专注在高性能工业微生物菌株的设计，旨在实现目标蛋白质的快速生产与成本效益。详情请见：Ginkgo 和 Cambrium 的合作将专注在数据驱动的代谢工程方向丨再创快讯
来源：Ginkgo Bioworks
#碳中和 #消费市场
2023年4月6日，科蒂旗下品牌 Gucci 推出了世界上第一款使用 100% 从碳排放物中回收提取的乙醇制造，并在全球分销的香水 Where My Heart Beats 。这款香水隶属于 Gucci 炼金术士花园系列，其灵感来自炼金术艺术。香水采用了科蒂合作伙伴 LanzaTech 的 CarbonSmart 乙醇，从工业排放物中捕获碳，并将其转化为乙醇，以用于高级香水的制作。详情请见：科蒂推出新款 Gucci 香水，关键成分为 LanzaTech 碳捕集技术提炼丨再创快讯
来源：Packaginginsights
其他
OTHER
合成生物学领域知名学者 Michael B. Elowitz 入选美国国家科学院
#学术界 #
据美国国家科学院官方报道， Michael B. Elowitz 因其在合成生物学和系统生物学领域作出的重要贡献贡献而正式入选美国国家科学院成员。Michael B. Elowitz 是加州理工学院生物和生物工程教授，他的相关工作证明了合成生物学基因线路可以用于生物（多）细胞行为编程，同时揭示了基因表达中随机波动或“噪声”的普遍作用。Michael B. Elowitz 在加州大学伯克利分校完成物理专业学习，并在普林斯顿获得物理博士学位，与 Stanislas Leibler 合作研究细胞骨架动力学和合成生物线路的设计。随后，其前往洛克菲勒大学，在 Arnold J. Levine 的实验室以及物理和生物研究中心工作，研究基因表达噪声。2003 年，他在加州理工学院开始了自己的实验室，将合成、定量和单细胞方法应用于多细胞、哺乳动物系统。再创推荐的经典工作阅读清单：
A synthetic oscillatory network of transcriptional regulators (Nature)
Stochastic gene expression in a single cell (Science) Programmable protein circuits in living cells (Science)
来源：美国国家科学院官网
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。
孟凡康
再创创始人。帝国理工学院博士在读。希望能够将生物技术应用于人类太空探索。🚀🚀🚀🌟🌟🌟
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