基于LSR编辑的精准大片段DNA插入；RNA折纸技术；藻类-纳米机器人

快报摘要 - Wrap Up

科 技 突 破

Science Breakthrough

Nat Bio：基于LSR编辑的精准大片段DNA插入 基因编辑

NAR：RNA折纸技术在合成生物学中的应用 合成生物

Nature Materials：藻类-纳米机器人成功治疗动物细菌性肺炎 植物合成

Nat Comm：通过GWAS、MWAS及mGWAS构建农业精准微生物组概念 微生物

PBJ：利用不同因子的表达组合调控浮萍中三酰甘油的积累 植物合成

Chem. Eng. J.：混菌固态发酵产纤维素复配酶促进杨木高效水解 酶工程

Biomaterials：利用低能量磁场培育细胞肉 细胞肉

01 科 技 突 破

Nat Bio：基于LSR编辑的精准大片段DNA插入 基因编辑

基于CRISPR-Cas9系统的体内基因编辑疗法、单碱基编辑系统等在人类基因组中精准插入大段DNA方面仍然具有不少局限性。加州大学伯克利分校和斯坦福大学的科学家组成的研究团队，发现了一系列全新的大丝氨酸重组酶（LSR）。这些LSR可以将超过7kb的大型DNA片段精准地插入人类基因组，为基因组工程化研究，以及创新疗法的开发提供了一整套新工具。

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41587-022-01494-w

NAR：RNA折纸技术在合成生物学中的应用 合成生物

合成生物学致力于实现生物过程的稳健控制，以便为各种工业、诊断和治疗应用创建设计有机体。奥胡斯大学 iNANO中心研究人员开发了RNA 折纸海绵和基于 CRISPR的调节器，用于对微生物中的酶途径进行高级遗传控制，以提高有价值的生化产品的生产。第一种方法中RNA海绵在细菌中调节酶的产生并打开酶途径以提高产品产量；第二种方法中，RNA折纸与最流行的现代分子生物学技术之一CRISPR相结合，来调节酵母中的基因表达，通过对多酶途径的控制，实现了抗癌药物的高产生产。

原文链接：

https://academic.oup.com/nar/article/50/12/7176/6596855?searchresult=1

Nature Materials：藻类-纳米机器人成功治疗动物细菌性肺炎 植物合成

常见的条件致病菌铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）是主要感染病原菌之一，还容易引发急性肺炎，因此抗菌治疗是决定细菌性肺炎预后的关键。加州大学圣地亚哥分校研究团队开发出一种藻类-纳米颗粒混合微型机器人，用于肺部感染的体内治疗。在急性P.aeruginosa感染的肺炎小鼠模型中，微型机器人显著减少细菌负荷，并大大降低动物死亡率，这种新方法只用了极少量的抗生素。该研究展示了靶向药物递送与微藻主动运动相结合以提高治疗细菌性肺炎的效果，为开发治疗人类细菌性肺炎的体内微型机器人铺平了道路。

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41563-022-01360-9

Nat Comm：通过GWAS、MWAS及mGWAS构建农业精准微生物组概念 微生物

植物根系微生物群可影响植物的表型及其对环境的适应性，但对植物的表型和环境适应性的影响在遗传育种中被长期忽视。华大生命科学研究院刘欢研究员联合中科院王二涛研究员以谷子为模型，构建“谷子基因型-标记微生物群-谷子农艺表型”三角互作网络，并通过对网络的关键节点进行菌株接种验证，发现根系微生物调控作物农艺性状依赖宿主植物的基因型，提出了植物“农业精准微生物组”概念，为农业微生物组的精准施用奠定了理论基础。

原文链接：
https://www.nature.com/articles/s41467-022-33238-4

PBJ：利用不同因子的表达组合调控浮萍中三酰甘油的积累 植物合成

浮萍由于生长速率很快，是生物燃料原料生产的目标，其复叶有很高的脂肪酸合成速率，但是三酰甘油（TAG）的积累仍保持在很低的水平。研究人员发现通过不同因子的表达组合可以改变浮萍TAG的累积量。在复叶中共同表达推、拉和保护因子CFP-AtWRI1、MmDGAT和SiOLE（*）时，相对于未转化的亲本WTL累积TAG的水平显著增强。该发现为优化浮萍中TAG的积累提供了基础，并为生产生物燃料和类脂生物产品提供了新的思路。

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/pbi.13943

Chem. Eng. J.：混菌固态发酵产纤维素复配酶促进杨木高效水解 酶工程

木质纤维素类生物质为原料制备纤维素基燃料和化学品是当前生物质转化领域热点。实际应用中仍存在部分问题造成木质纤维素酶解效率低，极大地限制农林废弃物的资源化利用。中科院广州能源所亓伟课题组以杨木为代表性原料，将选育出的青霉菌、粗糙脉孢菌和嗜热子囊菌等多菌种混合，通过固态发酵诱导产出高活性、多酶种的纤维素复合酶系。该复合酶系在多样性糖苷水解酶类和多糖裂解酶、酯酶等辅酶方面具有明显优势，可有效增强半纤维素及纤维素组分的协同降解。将发酵粗酶液与诺维信纤维素酶进行复配，能进一步提高杨木酶解效率到88%以上，显著优于两种酶系单独使用的结果。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.139352

Biomaterials：利用低能量磁场培育细胞肉 细胞肉

培育细胞肉过程中需要给动物细胞注入胎牛血清（FBS）来帮助生长和繁殖，但是在大规模生产的生物反应器中刺激这些分子释放仍然面临低效高成本的困境。新加坡国立大学的多学科团队开发了一种通过暴露于低能量磁脉冲磁场刺激动物肌肉细胞来培育细胞肉的新方法，简化了此前细胞肉的生产过程。该技术具有更安全、无创、方便以及高成本效益等优点，此外利用该方法提取的分泌蛋白质组还可用于再生医学。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2022.121658