学界动态
1、从人类肠道重建古代微生物基因组丨Nature
图丨关键的人类肠道共生体的进化背景（来源：Nature）
工业化后，人群的慢性疾病与肠道微生物多样性的丧失存有关系，然而，对于工业化前肠道微生物群的组成，人们仍知之甚少。在这项研究，研究人员从位于美国西南部与墨西哥保存完好的八个人类古粪便样本（1000-2000年前）之中，重建了498个中等和高质量的微生物基因组。
在181个有着最强证据证明是远古和人类肠道起源的基因组中，有39%是以前未被描述过的物种级基因组库。而与来自8个国家的789个当今的人体肠道微生物组样本相比，古菌样品与工业化的人类肠道微生物群相比更类似于非工业化的人类微生物群。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-021-03532-0
2、扩展靶标范围的模块化细菌CRISPR–Cas激活平台的合理工程设计丨Nucleic Acids Research
图源：Nucleic Acids Research
选择性激活靶基因转录的CRISPR-Cas激活器（CRISPRa）系统是一种用于编程细胞功能的潜在转化技术。尽管在真核生物中存在通用的CRISPRa系统，但在细菌中，可定制的CRISPRa系统仍然受限。
在这项研究中，研究人员采用了合理的蛋白质工程技术，成功生成并表征了具有高度模块化性的新型细菌CRISPRa系统。该系统将dCas9和转录激活结构域编码为独立于质粒的元件，可以轻松替换，从而可以分别进行独立优化和协同组合，以创建具有独特特性的新CRISPRa系统。
通过替换不同的转录激活结构域，研究人员证明了其可以改变调节特性，例如激活倍数，而通过利用循环置换的Cas蛋白库，可以实现创建具有不同目标结合位点要求的CRISPRa系统，这些系统的构建存在将能够可以扩大目标范围。
论文链接：
https://academic.oup.com/nar/article/49/8/4793/6212741
3、通过工程菌在多细胞生物中进行生理调节的基因表达编程丨 Nature Communications
图源：Nature Communications
合成生物学的一个中心目标是可预测和有效地对生命系统重新编程，以执行计算和特定的生物任务。尽管在生命系统的生物计算设计方面有许多进展，但这些进展主要应用于微生物或细胞系；由于系统的复杂性，为动物生理学编程对合成生物学来说仍然是一个挑战。
在这项研究中，研究人员提出了一个细菌 - 动物共生体系统，其中工程菌能够识别外部信号，并通过 RNA 干扰对秀丽隐杆线虫的 gfp、sbp-1 和 unc-22 基因进行影响，以调节动物基因表达、抽搐表型和脂肪代谢。
通过使用细菌中的遗传回路来控制这些 RNA 的表达，研究人员能够利用逻辑门对模型动物秀丽隐杆线虫的生理学进行编程。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41467-021-22894-7
4、DARPA 新项目：可以控制人体睡眠的植入式 “活体药房”
来源：Northwestern University
由美国西北大学领导的一个研究小组与美国国防高级研究计划局（DARPA）签署了一项合作协议，开发一种无线、全植入式设备，可以控制人体的生物钟。
该项目名为 NTRAIN（Normalizing Timing of Rhythms Across Internal Networks of Circadian Clocks，昼夜节律钟内部网络节律标准化时序），是环境准备高级适应和保护工具（ADAPTER）项目的一部分，该项目是 DARPA 的新项目，旨在帮助解决旅行挑战，包括时差、疲劳和胃肠问题。
昼夜节律钟的研究将由西北大学睡眠和昼夜生物学中心（CSCB）的睡眠专家领导，并与莱斯大学、卡内基梅隆大学和贝莱德微系统公司的研究人员一起开发生物电子元件。
该设备被称为 “活体药房”，对于经常穿越多个时区的军事人员以及在夜班和白班之间摇摆不定的轮班工作人员（包括急救人员）来说，该设备可能非常有用。
该团队将合成生物学与生物电子学相结合，将通过工程细胞产生与人体调节睡眠周期相同的肽，并且通过生物电子学控制精确调整时间和剂量。最终，暴露在阳光下的工程细胞能够产生精确剂量的肽，实现治疗。
据悉，该项目研究周期为期四年半，投入的资金有 3300 万美元。第一阶段，研究人员将集中于植入物的开发和攻坚，而第二阶段取决于第一阶段，将用于验证设备，最后，研究人员还将在人体试验中对该设备进行测试。
业界新闻
1、Ginkgo Bioworks 官宣 175 亿美元 SPAC 上市交易细节
图丨 Ginkgo Bioworks（来源：llmdesign）
5 月 11 日，Ginkgo Bioworks 官方正式公布了其上市交易的细节，其将与前好莱坞资深高管 Harry Sloan（哈里・斯隆）的 SPAC 公司 Soaring Eagle Acquisition Corp. 合并，进而迅速上市，最终交易的金额确认在了 175 亿美元。
此次交易由 Harry Sloan 的 Eagle Equity Partners 和艾里・贝尔德格伦（Arie Belldegrun）的 Bellco Capital 共同发起。作为交易的一部分，Sloan 和 Belldegrun 将将加入合并后的公司董事会，不过合并后的 Ginkgo 仍将由原 CEO 杰森・凯利（Jason Kelly）及原总裁兼 COO 瑞诗玛・谢蒂（Reshma Shetty）继续领导。
此外，在该交易中还包括了一笔 7.75 亿美元的私募资金，且预计该交易将于 2021 年第三季度完成。
戳文字链接查看生辉 SynBio 的详细报道。
2、Motif Foodworks 获得两项食品技术的独家授权
来源：Motif Foodworks
去年 6 月份，Ginkgo Bioworks 的食品技术子公司 Motif Foodworks 宣布与圭尔夫大学和亚历杭德罗・马兰戈尼（Alejandro Marangoni）教授进行独家研究合作，将在未来一年内考察几项能够改善植物性食品口感和营养的技术。
美国东部时间 5 月 13 日，Motif Foodworks 宣布了最新进展，其获得两项技术的独家授权，分别是可挤压脂肪和醇溶蛋白。这两项技术将有望解决植物性食品中的两个最重大挑战：在植物性奶酪中实现融化和拉伸，以及在植物性肉中形成大理石花纹的脂肪。
可挤压脂肪技术购买自 Marangoni 教授创立的 Coasun，是一种独特的油凝胶技术，其可复制动物脂肪，使植物肉中显示出更真实的脂肪质地，例如大理石花纹。
醇溶蛋白技术是从从圭尔夫大学获得的许可，该技术能够通过植物性的成分改善植物性奶酪的质感，使其像动物乳制品一样获得融化，起泡和拉伸。
3、Twist Bioscience 和 GP-Write 启动基因组构建 CAD 软件平台
DNA 合成先行者 Twist Bioscience 已与基因组编写计划（Genome Project-write，GP-write）合作推出了一个计算机辅助设计（CAD）平台，以帮助基因组构建，目的是使基因组设计更容易且更具成本效益。
CAD 技术能够消除许多在基因组设计上的障碍，使得基因组编写更加轻松，不过当前现有的 CAD 平台仍仅限于细菌系统的小规模变化。此次 GP-write 的 CAD 将使科学家能够扩展到具有更大基因组的其他物种。
GP-write 是人类基因组计划的继续，是一个开放的国际项目，成立于 2015 年，旨在降低工程改造和测试大型基因组的成本。该小组利用高通量基因组测序、基因编辑和合成生物学方面的进展来大幅降低成本，从而加快整个基因组的编写和重新设计。
4、Solar Biotech 为其生物能源技术筹集 200 万美元资金
来源：Solar Biotech
根据 WRAL Tech Wire 的报道，总部位于北卡罗来纳州罗利市的 Solar Biotech 公司从一位投资者那里筹集了 200 万美元的债务融资。这些资金将用于扩大 Solar Biotech 公司的可再生能源的合成生物技术，该技术已授权给其他公司。
这项技术由 Solar Biotech 公司的 “合成生物超集成算法”（SynBio Hyperintegration Algorithms，SHAs）组成，通过该项技术，Solar Biotech 公司可以对每种合成生物学产品提供定制化的模块化工厂体系结构，称为 “BioNodes”，其具有规模化和低运营成本的独特性能。
Solar Biotech 公司声称，其第一个工作原型 BioNode-1 将把产品的上市时间缩短 “10 倍”，且只需 “当前成本中的一小部分”。该公司的最终目标是提供一个平台，通过这个平台，其他公司可以扩大规模，更快地将其产品推向市场，而不必构建自己的技术平台。
5、Sederma 与 Alganelle 合作开发可持续的化妆品活性成分
Croda 下致力于化妆品活性成分的开发和创新的子公司 Sederma 正与拥有独特的微藻合成生物学的法国生物技术公司 Alganelle 开展合作，以促进天然分子的可持续发展和生产。
Sederma 在一份声明中表示:“Sederma 非常相信，从化学合成到合成生物学的这一转变，有利于其畅销产品的清洁生产。”
据悉，一项 “利用 Alganelle 的微藻平台对 Sederma 的一种成分进行生物合成” 的共同项目处于开发阶段，专利将于今年 8 月底发布。
6、核酸类似物公司 Omne Possibile 成立
美国东部时间 5 月 10 日，核酸类似物（xeno nucleic acids，XNA）公司 Omne Possibile 正式成立。在其介绍中，XNA 正处于合成生物学的最前沿，能够克服 DNA 和 RNA 技术在化学结构上的限制，该公司将致力于通过 XNA 来影响改变医学、农业、能源、消费产品和信息技术等领域。
据介绍，该公司最初将会专注于两个领域，分别是：开发用于信息存储的 XNA 聚合物，以及用于改进信使疗法的 XNA 构建模块：
存储 XNA（sXNA ）被视为管理未来几十年数据呈指数增长的理想选择，它在容量、能源使用、空间需求和成本方面都具有优势。
信使 XNA（mXNA ）旨在克服 mRNA 的局限性，mXNA 具有极大改善化学功能和生物稳定性的潜力，为医疗保健和其他领域开辟了重要的新机遇。
Omne Possibile 集合了 XNA 开发相关的多个关键学科，包括化学合成、遗传学、酶和基因组的定向进化以及分子设计等。该公司已在比利时鲁汶建立了研发创新中心，专注于 XNA 的化学研究，同时还在瑞士巴塞尔成立了第二个研发中心，专门从事 XNA 的遗传学研究。
-End-
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