作者:吴晓燕 来源: 中国科学报 发布时间:2023-9-21
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国际团队发现枯草芽孢杆菌存在生物钟

近日,《科学进展》报道了德国慕尼黑大学、英国约翰·英尼斯中心、丹麦技术大学和荷兰莱顿大学组成的国际合作小组,通过探测基因表达,发现了土壤细菌枯草芽孢杆菌存在时钟活动。这是首次在枯草芽孢杆菌中观察到生物钟。研究提示利用细菌生物钟知识来改善健康状况,可提高粮食生产或生物技术的可持续性。

研究人员在枯草芽孢杆菌基因中插入一种叫作荧光素酶的酶,当基因表达时,这种酶会产生光。这种生物发光指导研究小组在条件变化时监测细菌时钟。研究揭示了这些时钟存在于从自然环境中收集的菌株中,因此可能在这种细菌中广泛存在。此外,枯草芽孢杆菌在恒定的黑暗和恒定的光线下都持续表现出昼夜节律,研究人员揭示了许多其他生物的生物钟中细微反应的例子。在昼夜节律生物学领域,这些反应被称为“后效”和“阿肖夫规则”。研究表明,就像在更复杂的生物体中一样,细菌可以随着光照和温度条件的变化,在一天中的不同时间实现相关生理代谢。

这一发现为生物技术、人类健康和植物科学提供了机会。了解细菌生物钟的特性有助于微生物学的工业应用,这可能会对微生物群如何形成产生新认识,也可能表明抗生素在一天中的某些时间如何有效地破坏致病菌。这些知识可能对作物保护有所帮助。枯草芽孢杆菌是一种有益的土壤细菌,被农民用来协助养分交换、植物发育和防御病原微生物。

英国初创公司开发“无TdT”酶技术

日前,英国合成生物学初创公司Camena Bioscience完成了1000万美元的A轮融资,准备扩大运营并进一步开发其独特且高度准确的酶促DNA合成平台gSynth,以满足不断增长的市场需求。据悉,gSynth可以产生长度超过300bp的DNA分子,准确率达90%。与现有合成方法相比,gSynth提高了DNA合成的质量和速度。

TdT是一种DNA聚合酶,是使用最广泛的DNA聚合酶之一。经过一些优化,TdT无须模板即可将单个核苷酸添加到单链DNA的3端。利用这一特性,近年来,多家DNA合成公司一直在设计不同的TdT版本,以实现从头酶促DNA合成,替代传统的基于亚磷酰胺的合成方法,该方法通常涉及刺激性化学物质。

但在实际应用中TdT酶效果不是特别好。鉴于此,Camena Bioscience开发了“无TdT”酶技术,这是一种发酵、水和酶促的DNA合成方法。基于gSynth技术,可以生产多种合成基因,最长可达6.5kb,特别适合处理使用现有方法难以获得的复杂基因序列。自去年推出以来,gSynth技术已经创造了数百万美元的收入,客户遍及欧洲和美国。

虽然Camena Bioscience声称其开发的gSynth技术相比现有常规方法提高了DNA合成的质量和效率,但截至目前该公司几乎没有透露任何技术工艺细节。据公司官网资料显示,基于gSynth技术合成长度超过300bp的DNA分子的准确率达90%,而现有的基于亚磷酰胺的方法的准确率仅为30%。该公司一项名为“无模板酶核酸合成的组成和方法”的专利似乎表明,该公司的技术采用“DNA构建模块”来酶促合成更长的DNA分子。

以色列公司获投资推动可持续蛋白市场化

近日,一家位于以色列的微藻替代蛋白质公司Brevel宣布获得1850万美元的种子轮融资,其中840万美元由赠款和可转换贷款转换为股份。本轮融资由NevaTeam Partners领投,欧盟EIC基金、其他食品和气候基金以及食品行业战略合作伙伴跟投支持。该资金将主要用于扩大功能性成分的生产平台建设,以及向主流食品行业提供口味中性、功能性、高度可持续且价格合理的替代蛋白质。

Brevel是一家微藻替代蛋白质公司,Brevel以比室外允许条件下快100倍的速度来培养微藻,将发酵和光合作用结合到工业规模的系统中,从而创造真正优质且可以进行大规模生产的替代蛋白质。这能够实现生物质的完全增殖与3倍的商业价值,从而以最具竞争力的市场价格实现尽可能高的营养价值。

较之于大豆等其他植物性蛋白质,Brevel的微藻蛋白不会引起过敏反应,并具有高度溶解且易消化的特点,可作为优质乳制品的替代品。此外,Brevel生产的蛋白浓缩物作为一种干粉,可实现无缝融入产品,并且在对口感、色泽以及成本不产生影响的情况下,有效提高营养价值并改善口感。

Brevel正与全球多家食品生产商合作开展试点,开发植物性食品,预计第一批含有Brevel蛋白质的产品将于2024年上架。

(吴晓燕编译)

《中国科学报》 (2023-09-21 第2版 国际)
 
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