行業動态資訊彙總：

1.中科院國(Country)際首次完成了(Got it)水稻全生(Born)命周期空間培養實驗

2.周雍進團隊改造酵母高産香紫蘇醇創二萜效價紀錄

3.以(By)組蛋白去乙酰化酶抑制劑增效先導和(And)堿基編輯

4.霍毅欣等人(People)以(By)修飾tRNA高篩對應氨基酸高産菌的(Of)篩選

一(One)、中科院國(Country)際首次完成了(Got it)水稻全生(Born)命周期空間培養實驗

北京時(Hour)間12月4日20時(Hour)09分，神舟十四号飛船返回艙在(Exist)東風着陸場成功着陸。當天，随艙下行的(Of)載人(People)空間站第三批空間科學實驗樣品在(Exist)着陸場交付空間應用(Use)系統，并于(At)5日淩晨返回北京，順利運抵中科院空間應用(Use)工程與技術中心，空間應用(Use)系統總體與相關實驗人(People)員進行了(Got it)實驗樣品基本狀态的(Of)檢查，确認返回樣品完好後，順利交接相關實驗科學家。

據了(Got it)解，返回的(Of)空間科學實驗樣品中包含了(Got it)中科院分子植物科學卓越創新中心的(Of)水稻和(And)拟南芥種子。這(This)兩種植物種子經曆了(Got it)120天的(Of)空間培育生(Born)長，完成了(Got it)從種子到(Arrive)種子的(Of)發育全過程。其中，收獲的(Of)水稻種子是(Yes)國(Country)際上(Superior)首次在(Exist)軌獲得的(Of)水稻種子。目前，返回水稻和(And)拟南芥樣品一(One)部分已做固定處理，水稻種子将帶回中科院分子植物卓越中心實驗室繼續培養。

水稻是(Yes)人(People)類主要(Want)的(Of)糧食作(Do)物，養活了(Got it)世界上(Superior)近一(One)半的(Of)人(People)口，也是(Yes)未來(Come)載人(People)深空探測生(Born)命支持系統的(Of)主要(Want)候選糧食作(Do)物。利用(Use)空間微重力進行水稻育種也是(Yes)空間植物學研究的(Of)重要(Want)方向之一(One)。種子既是(Yes)人(People)類的(Of)糧食，也是(Yes)繁殖下一(One)代植物的(Of)載體，人(People)類要(Want)在(Exist)空間長期生(Born)存，就必須要(Want)保證植物能夠在(Exist)空間完成世代交替，成功繁殖種子。但是(Yes)，之前國(Country)際上(Superior)在(Exist)空間隻完成了(Got it)拟南芥、油菜、豌豆和(And)小麥從種子到(Arrive)種子的(Of)培養，而主要(Want)糧食作(Do)物水稻，此前尚沒有能夠在(Exist)空間完成水稻全生(Born)命周期的(Of)培養。

從2022年7月29日注入營養液啓動實驗，至11月25日結束實驗，本項目共在(Exist)軌開展實驗120天，完成了(Got it)拟南芥和(And)水稻種子萌發、幼苗生(Born)長、開花結籽全生(Born)命周期的(Of)培養實驗。期間航天員在(Exist)軌進行了(Got it)三次樣品采集，包括9月21日孕穗期水稻樣品采集；10月12日拟南芥開花期樣品采集和(And)11月25日水稻和(And)拟南芥種子成熟期樣品采集。采集後，開花或孕穗期樣品保存于(At)-80℃低溫存儲櫃中，種子成熟期樣品保存于(At)4℃低溫存儲櫃。12月4日，樣品随神舟十四号返回地面。在(Exist)北京完成交接樣品後，将轉運至上(Superior)海實驗室中做進一(One)步檢測分析。(本文來(Come)源：中科院分子植物卓越中心)

二、周雍進團隊改造酵母高産香紫蘇醇創二萜效價紀錄

龍涎香在(Exist)醫學和(And)生(Born)活中有很多的(Of)用(Use)處，它可以(By)活血化瘀和(And)通經活絡，同時(Hour)也具有填精髓和(And)補腎陽的(Of)功效，還能治療咳嗽咳痰，而且它有特殊香味，能夠制作(Do)香料。然而，目前通過植物提取生(Born)産的(Of)方法既不(No)經濟也不(No)環保，因爲(For)它需要(Want)費力且成本高的(Of)純化程序，而且植物栽培對環境因素很敏感。近期，周雍進等人(People)研究發現二萜類化合物香紫蘇醇是(Yes)替代龍涎香可持續供應的(Of)重要(Want)工業前體。用(Use)于(At)生(Born)物制造的(Of)工程細胞工廠可以(By)實現天然産品的(Of)可持續生(Born)産。然而，因爲(For)目标化合物的(Of)過度生(Born)産，嚴格的(Of)代謝調控對重組細胞新陳代謝提出(Out)了(Got it)挑戰。

近期，來(Come)自中科院大(Big)連化物所的(Of)周雍進等人(People)在(Exist)《Metabolic Engineering》上(Superior)發表了(Got it)名爲(For)”Engineering yeast for high-level production of diterpenoid sclareol ”的(Of)文章，作(Do)者使用(Use)了(Got it)一(One)種模塊化的(Of)方法來(Come)全局重新連接細胞代謝，将細胞代謝從遊離脂肪酸生(Born)物合成轉變爲(For)二萜生(Born)産，分爲(For)三個(Indivual)模塊：提供乙酰輔酶A的(Of)中心代謝模塊、類異戊二烯生(Born)物合成途徑模塊和(And)調節因子模塊，首先原位恢複缺失的(Of)FFA1/4并移除用(Use)于(At)脂肪酸生(Born)物合成的(Of)過表達基因(FAS1/2和(And)TESA)，創建了(Got it)一(One)株有效供應乙酰輔酶A和(And)NADPH的(Of)底盤菌株。在(Exist)該底盤中過表達tHMG1、SpHMGR和(And)ERG20*使香紫蘇醇(菌株SCX23)的(Of)産量爲(For)6.4mg/L，是(Yes)對照菌株CXM21的(Of)5.2倍，進一(One)步過表達ERG10和(And)HMG2*導緻與菌株CXM22相比提高22倍(菌株SCX28爲(For)49.1mg/L)；接下來(Come)設計了(Got it)異戊二烯途徑，以(By)改善香紫蘇醇的(Of)生(Born)物合成。在(Exist)菌株SCX32中，額外表達兩個(Indivual)拷貝的(Of)HMG2*基因可将香紫蘇醇産量提高到(Arrive)120.3mg/L。通過用(Use)HXT1啓動子取代ERG9的(Of)天然啓動子，下調ERG9的(Of)表達，通過阻止麥角固醇的(Of)生(Born)物合成，将香紫蘇醇的(Of)産量提高到(Arrive)310.5mg/L；随後引入一(One)種來(Come)自桃拟莖點黴的(Of)香葉基香葉基焦磷酸（Geranylgeranyl pyrophosphate，GGPP）合成酶(GGPPS)，它直接催化IPP(異戊烯基二磷酸)和(And)DMAPP(二甲基烯丙基二磷酸)的(Of)C5單元形成GGPP。過表達融合基因BTS1-PaGGPPS使SCX38菌株的(Of)香紫蘇醇産量提高到(Arrive)347.4mg/L；同時(Hour)删除了(Got it)SCX38菌株中的(Of)調節基因ROX1、DOS2、VBA5、YER134C、YNR063W和(And)YGR259C，并觀察到(Arrive)SCX42的(Of)香紫蘇醇産量提高了(Got it)1.7倍達到(Arrive)918mg/L。

本篇文獻中菌株SCX42-LAC1-OYE3-UH的(Of)補料分批發酵使香紫蘇醇的(Of)産量超過11.4g/L，這(This)是(Yes)到(Arrive)目前爲(For)止文獻報道的(Of)最高的(Of)二萜效價，代謝通量分析表明，模塊化的(Of)平衡代謝驅動代謝通量向目标分子的(Of)生(Born)物合成方向發展，轉錄分析表明，中心代謝基因的(Of)表達形成了(Got it)新的(Of)平衡代謝，爲(For)其他(He)微生(Born)物可持續生(Born)産的(Of)代謝工程奠定了(Got it)基礎。(原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1096717622001379?via%3Dihub)

三、以(By)組蛋白去乙酰化酶抑制劑增效先導和(And)堿基編輯

堿基編輯器和(And)先導編輯器的(Of)開發提高了(Got it)基因組精确突變的(Of)能力。四川大(Big)學姚少華和(And)楊勝勇實驗室通過一(One)個(Indivual)簡單的(Of)報告系統來(Come)篩選可能影響HEK293T細胞中堿基編輯和(And)先導編輯效率的(Of)小分子候選者。通過對靶向染色質修飾劑、細胞周期進程、有絲分裂、DNA損傷反應或DNA修複的(Of)小分子進行了(Got it)重點篩選，确定了(Got it)一(One)組明顯提高先導編輯插入效率的(Of)組蛋白去乙酰化酶抑制劑。測試利用(Use)PE3介導插入、缺失和(And)點突變，發現在(Exist)HEK3位點HDACi将PE3插入40bp的(Of)效率提升了(Got it)137%，40bp缺失增加了(Got it)130%，但是(Yes)意外的(Of)是(Yes)，HDACi并沒有提高PE介導的(Of)點突變，而是(Yes)起了(Got it)抑制作(Do)用(Use)，點突變效率從平均15.7%下降至9%，其餘位點也顯示出(Out)相同的(Of)趨勢，證明HDACi對于(At)先導編輯插入和(And)缺失有利，對于(At)點突變不(No)利。同時(Hour)，也發現HDACi能提高胞嘧啶和(And)腺嘌呤堿基編輯器的(Of)效率。HDACi提高了(Got it)胞嘧啶堿基編輯器産物的(Of)純度，同時(Hour)上(Superior)調了(Got it)尿嘧啶DNA糖基化酶和(And)尿嘧啶DNA糖基化酶抑制劑的(Of)乙酰化，并增強了(Got it)它們(Them)的(Of)相互作(Do)用(Use)。

總的(Of)來(Come)說，本研究發現通過調節内源途徑可以(By)改善人(People)類細胞中堿基編輯和(And)先導編輯效率，HDACi不(No)僅能夠提升先導編輯的(Of)插入和(And)缺失效率，也對胞嘧啶和(And)腺嘌呤堿基編輯器有所提升。
随着對氨基酸需求的(Of)不(No)斷增長，氨基酸擁有數十億美元的(Of)市場，促進高性能微生(Born)物工廠的(Of)發展。然而，仍然缺乏一(One)種适用(Use)于(At)所有蛋白質和(And)非蛋白質氨基酸的(Of)篩選策略。

近日，北京理工大(Big)學霍毅欣等人(People)在(Exist)bioRxiv在(Exist)線發表文章：A tRNA Modification-based strategy for Identifying amiNo acid Overproducers (AMINO)。對tRNA關鍵結構的(Of)修飾可以(By)降低氨酰基-tRNA合成酶催化的(Of)tRNA的(Of)氨基酰化水平。在(Exist)雙底物反應中，随着濃度的(Of)增加，氨基酸可以(By)提高由特異性tRNA修飾引起的(Of)氨基酰化速率降低。在(Exist)該研究中，作(Do)者利用(Use)相應的(Of)工程tRNAs和(And)報告基因開發了(Got it)一(One)個(Indivual)特定氨基酸高産菌的(Of)篩選系統。作(Do)爲(For)概念驗證，通過基于(At)生(Born)長和(And)/或熒光激活細胞分選（FACS）的(Of)篩選分别從大(Big)腸杆菌和(And)谷氨酸棒狀杆菌的(Of)随機突變庫中篩選出(Out)L-色氨酸等五種氨基酸高産菌。

這(This)項研究提供了(Got it)一(One)種通用(Use)策略，可用(Use)于(At)琥珀終止密碼子重編碼或非重編碼宿主中蛋白質和(And)非蛋白質氨基酸高産菌的(Of)篩選。(原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1096717622001379?via%3Dihub)

四、霍毅欣等人(People)以(By)修飾tRNA高篩對應氨基酸高産菌的(Of)篩選

随着對氨基酸需求的(Of)不(No)斷增長，氨基酸擁有數十億美元的(Of)市場，促進高性能微生(Born)物工廠的(Of)發展。然而，仍然缺乏一(One)種适用(Use)于(At)所有蛋白質和(And)非蛋白質氨基酸的(Of)篩選策略。

近日，北京理工大(Big)學霍毅欣等人(People)在(Exist)bioRxiv在(Exist)線發表文章：A tRNA Modification-based strategy for Identifying amiNo acid Overproducers (AMINO)。對tRNA關鍵結構的(Of)修飾可以(By)降低氨酰基-tRNA合成酶催化的(Of)tRNA的(Of)氨基酰化水平。在(Exist)雙底物反應中，随着濃度的(Of)增加，氨基酸可以(By)提高由特異性tRNA修飾引起的(Of)氨基酰化速率降低。在(Exist)該研究中，作(Do)者利用(Use)相應的(Of)工程tRNAs和(And)報告基因開發了(Got it)一(One)個(Indivual)特定氨基酸高産菌的(Of)篩選系統。作(Do)爲(For)概念驗證，通過基于(At)生(Born)長和(And)/或熒光激活細胞分選（FACS）的(Of)篩選分别從大(Big)腸杆菌和(And)谷氨酸棒狀杆菌的(Of)随機突變庫中篩選出(Out)L-色氨酸等五種氨基酸高産菌。

這(This)項研究提供了(Got it)一(One)種通用(Use)策略，可用(Use)于(At)琥珀終止密碼子重編碼或非重編碼宿主中蛋白質和(And)非蛋白質氨基酸高産菌的(Of)篩選。