快報摘要 - Wrap Up

科｜技｜突｜破

Science Breakthrough

PANS：構建基於雙歧桿菌的CRISPR編輯工具｜

基因編輯

Plant Physiol：高產中鏈甘油三酯的工業微藻細胞工廠｜

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：結構導向的微生物多肽天然產物挖掘平臺｜

多肽發現

Nat Catal：定向進化改善PETase的熱穩定性和催化活性｜

酶工程

PBJ：梔子花CCD4a可用於異源生產抗癌活性物質藏紅花素｜

植物合成

Nature：揭示ABP1為TMK1介導的生長素受體｜

功能基因

科｜技｜突｜破

PANS：構建基於雙歧桿菌的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介導的編輯

在雙歧桿菌中的成功應用還有待報道。北卡羅萊納州立大學研究團隊研究並構建了能夠對雙歧桿菌進行編輯的基於CRISPR的編輯工具。研究人員利用

內源性I-G 型CRISPR-Cas系統

，並採用

外源性CRISPR 鹼基編輯器

進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動不同菌株的編輯結果。研究強調了將基因組學和表觀遺傳學相結合以使雙歧桿菌等頑固細菌的基因工程‘民主化’的重要性。

原文連結：

https：//www。pnas。org/doi/abs/10。1073/pnas。2205068119

Plant Physiol：高產中鏈甘油三酯的工業微藻細胞工廠｜合成生物

中鏈甘油三酯

是一種特殊的功能油脂，在臨床上主要用於減肥、促進能量代謝、以及促進腦退化人群的恢復。青島能源所單細胞中心與大連化物所研究團隊合作揭示

微藻細胞中調控MCT合成的分子機制

，進而開發出高產MCT的

工業產油微藻細胞工廠

。該研究進一步揭示了微擬球藻調控TAG中脂肪酸鏈長的機制，實現了以工業微藻為底盤，生產結構可定製化的油脂分子，為從

CO2一步法生物合成

各種具特殊效能的燃油與食用油產品奠定基礎。

原文連結：

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

透過

表型

或

基因組靶向篩選

，可用於篩選出自然或誘導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隊建立了一種

快速篩選基因變異的技術方法FIND-IT

，結合化學誘導突變，可以對大型突變體庫的不同突變型別進行高通量的鑑定和分離，從而實現對所需作物性狀的鑑定，加速作物的新綠色革命。研究建立了FIND-IT快篩方法和相應的種質資源，FIND-IT可適用於田間或培養生長的任何生物體，可加速作物的新綠色革命。

原文連結：

https：//www。science。org/doi/epdf/10。1126/sciadv。abq2266

PNAS：結構導向的微生物多肽天然產物挖掘平臺｜多肽發現

中國農業科學院生物技術研究所與國外研究機構合作，綜合運用多種質譜檢測和資料分析技術搭建了

結構導向的微生物多肽天然產物挖掘平臺

，並利用該平臺發現了一類結構新穎的殺蟲環肽抗生素。該研究綜合多種質譜的技術，根據多肽天然產物的質譜特徵判斷其結構新穎性，建立了以結構為導向的多肽抗生素挖掘平臺，解決了傳統方法重複發現率高、結構新穎性不足等瓶頸問題。該平臺判斷

新結構多肽的準確率可達90%以上

。研究者利用該平臺發現一類具有木糖酸結構單元的真菌環肽新家族，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

的創制提供了先導化合物。除木糖酸肽外，研究人員還發現了其它9類結構新穎的抗菌、殺蟲多肽天然產物，顯示了該平臺在挖掘

新型多肽抗生素

方面的巨大潛力。

原文連結：

https：//www。caas。cn/xwzx/kyjz/322428。html

Nat Catal：定向進化改善PETase的熱穩定性和催化活性｜酶工程

工程酶降解塑膠

極具挑戰性，PET塑膠解聚酶野生型IsPETase具有有限的活性並且熱不穩定，需要對其開展理性設計改造。英國曼切斯特大學研究團隊利用

定向進化技術

來改善

塑膠解聚酶PETase

的熱穩定性和催化活性。經過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下解構結晶PET塑膠。該研究首次透過定向進化來改善PETase的熱穩定性和催化活性。

原文連結：

https：//www。nature。com/articles/s41929-022-00821-3

PBJ：梔子花CCD4a可用於異源生產抗癌活性物質藏紅花素｜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的地位。沙烏地阿拉伯阿卜杜拉國王科技大學研究團隊發現從常見的梔子花中能提取藏紅花中發現的酶—

類胡蘿蔔素裂解雙加氧酶 (CCD)

，該酶可產生

藏紅花素前體藏紅花素二醛

。這種成分可以用來製造與藏紅花相同的色素。從番紅花以外的來源生產藏紅花色素將開拓其在食品工業中的大規模使用及作為天然藥物的潛力。

原文連結：

https：//doi。org/10。1111/pbi。13901

Nature：揭示ABP1為TMK1介導的生長素受體｜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團隊研究解決了長期以來關於ABP1是否是生長素受體的爭議，明確

ABP1是 TMK1介導的訊號上游的生長素受體

，並揭示ABP1-TMK生長素感知模組在生長素介導的蛋白磷酸化和生長素渠化過程中的關鍵作用，為未來進一步探究生長素介導其他生物學過程的作用機制提供新思路。

原文連結：

https：//www。nature。com/articles/s41586-022-05187-x