通过电化学和代谢工程将二氧化碳升级为富能量的长链化合物
FDA授予Autolus的CAR-T细胞疗法obe-cel再生医学先进疗法（RMAT）称号
Craig Venter以2500万美元的价格将拉霍亚研究中心转让给加州大学圣地亚哥分校
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Nature：
用于 PET 解聚的机器学习辅助的水解酶工程
聚对苯二甲酸乙二酯（PET）是一种常见的塑料，它占到了全球固体垃圾废弃物 12% 的比例。利用酶来降解 PET 于 2005 年被第一次报道，截止目前，各项研究中相继报道了 19 种 PET 水解酶，这些酶可以使 PET 被解聚为单体。但是，大部分的 PET 水解酶只在高温的情况下展示出较好的解聚效果，在常温下效果不佳，这使得降解 PET 的运营成本较高，从而导致这些酶在实际生产中的应用受到了一定的阻碍。
为了解决这一问题，来自德克萨斯大学奥斯汀分校的 Hal Alper 团队与 Andrew Ellington 团队，Nathaniel Lynd 团队以及 Yan Zhang 团队合作，提出可预测稳定突变位点的 3D 自监督学习的卷积神经网络 MutCompute 框架。基于该系统，研究人员发现最优秀的突变体 FAST-PETase （拥有五个突变位点），相比于已有的 PET 水解酶，FAST-PETase 更加高效、活性更高，更加稳定性且耐受度更好。然而，针对 PET 的解聚只是循环塑料经济的一半，研究人员进一步展示了一种闭合循环的 PET 重组利用。团队首先使用 FAST-PETase 解聚塑料垃圾，随后回收单体并重新聚合成原生 PET。从降解液中回收 TPA （一种 PET 单体）的产率可达 94.9%，且纯度超过 97%。随后，研究人员使用化学聚合法使单体直接再生成原生 PET，从降解到重新聚合的完整周期可以在短短几天内完成。这样的方法证明了利用闭环酶/化学回收过程，也就是利用非石油资源生成原生 PET 薄膜的可行性。这为机器学习、酶以及生物催化剂在塑料循环经济中的应用提供了新的思路。相关内容发表在 Nature 上[1]。
Lu H, Diaz DJ, Czarnecki NJ, et al. Machine learning-aided engineering of hydrolases for PET depolymerization. Nature. 2022.
Nature Catalysis：
通过电化学和代谢工程将二氧化碳升级再造为富含能量的长链化合物
大量二氧化碳排放引起的气候变化对全球经济和环境持续产生影响，将二氧化碳转化为增值产品是解决环境和实现循环经济的一个尚未开发的机会。然而，从二氧化碳高效且长期可持续地合成富含能量的长链化合物仍然是巨大的挑战。为此，电子科技大学夏川、中国科学院深圳先进技术研究院合成生物学研究所于涛和中国科学技术大学曾杰团队合作，首次利用电催化结合酿酒酵母发酵，实现高效的二氧化碳转化为葡萄糖和脂肪酸。该系统首先利用纳米结构的铜催化剂，通过电解反应稳定催化乙酸的产生。利用删除己糖激酶和异源过表达葡萄糖-1-磷酸酶的酿酒酵母在乙酸中发酵，可使葡萄糖产量达 2.2 g/L，产量提高 30%。此外，研究人员展示该策略可进一步拓展应用到生产其他产品，比如产生脂肪酸。这些结果阐明了可再生电力驱动的制造业的可能性。相关工作以封面文章发表在 Nature Catalysis
上[2]。
Zheng T, Zhang M, Wu L, et al. Upcycling CO2 into energy-rich long-chain compounds via electrochemical and metabolic engineering. Nat Catal. 2022.
Nature Communications：
以色列理工大学 Avi Schroeder 团队描述了合成细胞中生物发光细胞间和细胞内信号传导机制的设计和实现生物发光信号在合成细胞里激活转录和膜募集，为合成细胞内嵌入微尺度光源探索道路[3]。
Adir O, Albalak MR, Abel R, et al. Synthetic cells with self-activating optogenetic proteins communicate with natural cells. Nat Commun. 2022.
Nature Computational Science：
深圳华大生命科学研究院沈玥与 George M. Church 团队合作，基于阴阳理念，提出新的比特-碱基编码体系。团队证明该方法在保证信息密度的前提下，提高系统解码信息能力的稳定性[4]。
Ping Z, Chen S, Zhou G, et al. Towards practical and robust DNA-based data archiving using the yin–yang codec system. Nat Comput Sci. 2022.
Nature Chemical Biology：
特拉华大学 Wilfred Chen 团队利用 Cas6 作为代谢调节子，将吲哚-3-乙酸的产量提高 9 倍，并实现多聚体酶的组装，使苹果酸盐的产量提高 3 倍[5]。
Mitkas AA, Valverde M, Chen W. Dynamic modulation of enzyme activity by synthetic CRISPR-Cas6 endonucleases. Nat Chem Biol. 2022.
Nature Catalysis：
武汉大学刘天罡团队借助自动挖掘基因簇的高通量平台，在米曲霉中重构 39 个萜类合成的基因簇，成功解析具有显著抗炎效果的萜类化合物 mangicol 的生物合成机理，并实现中间产物 mangicol J 高效合成[6]。
Yuan Y, Cheng S, Bian G, et al. Efficient exploration of terpenoid biosynthetic gene clusters in filamentous fungi. Nat Catal. 2022.
Nature Communications：
香港大学 Alan S. L. Wong 团队利用机器学习耦合的工程学方法筛选 Cas9 的突变体，降低实验负担的同时，提高优越突变体在突变库中丰度。并基于该方法证明 N888R / A889Q 的 Cas9 变体活性增强[7]。
Thean DGL, Chu HY, Fong JHC, et al. Machine learning-coupled combinatorial mutagenesis enables resource-efficient engineering of CRISPR-Cas9 genome editor activities. Nat Commun. 2022.
Nature Communications：
伊利诺伊大学香槟分校 Angad P. Mehta 团队设计光合蓝藻和出芽酵母的共生光和系统，其光合蓝藻作为能源以支持出芽酵母在光合条件下生长。该系统可用于生物进化和生产应用[8]。
Cournoyer JE, Altman SD, Gao YL, et al. Engineering artificial photosynthetic life-forms through endosymbiosis. Nat Commun. 2022.
FDA 授予 Autolus 的 CAR-T 细胞疗法 obe-cel 再生医学先进疗法（RMAT）称号
近日，专注于开发下一代程序性 T 细胞疗法的临床阶段生物制药公司 Autolus Therapeutics 宣布美国食品药品监督管理局（FDA）已授予其公司先导基因疗法 obecabatagene autoleucel (obe-cel) 再生医学先进疗法（RMAT）。obe-cel 是一种靶向 CD19 的 CAR-T 疗法，目前正在 FELIX 2 期成人复发/难治性研究中进行的成人急性淋巴细胞白血病 B 系的研究。
再生医学高级疗法（RMAT）认定是基于21世纪治愈法案的新药加速策略，FDA 授予候选药物 RMAT 称号，以表彰该疗法在解决严重或危及生命疾病患者的重大未满足医疗需求方面的潜力。同时，RMAT 指定在药物开发过程中提供了重要的好处，旨在促进和加快开发和监管审查[9]。
新材料公司 LOLIWARE 宣布他们已经开发出第一个由天然生物材料制成的海藻颗粒，可大规模替代塑料。该公司已与美国制造商 Sinclair 和 Rush 合作，为各种规模的企业提供领先的无塑料、高性能海藻秸秆来扩大生产规模[10]。
TeselaGen Biotechnology 推出基于云的开放式 DNA 设计社区版。这款免费的软件可以使用以前无法使用的工具，用于设计 DNA 构建或 DNA 组装、设计引物以及可视化和编辑 DNA 质粒[11]。
The Insight Partners 发表了关于到 2028 年的合成生物学市场预测，预计到 2028 年，全球合成生物学市场规模将达到 378.5 亿美元，复合年增长率为 20%[12]。
自动化平台合成生物学公司 Codex DNA 宣布完成概念验证演示，表明其技术可以有效地用于在 DNA 序列中编码数字数据，并且之后可以准确地检索存储的信息。该验证是公司开发用于 DNA 数据存储的下一代工具和应用程序的重要一步[13]。
临床阶段生物技术公司 NexImmune 宣布与哥伦比亚大学欧文医学中心的赫伯特欧文综合癌症中心开展临床前研究合作。该研究将重点关注 NexImmune 的过继细胞疗法 AIM ACT 在哥伦比亚大学的 HPV 相关癌症（包括头颈部鳞状细胞癌）的患者衍生类器官 (PDO) 模型中的使用[14]。
Craig Venter 以 2500 万美元的价格将拉霍亚研究中心转让给加州大学圣地亚哥分校
最近刚从 COVID-19 中恢复过来的 Craig Venter 表示，他已经厌倦了作为研究所负责人所要承担的一些管理职责
Craig Venter 的 J. Craig Venter Institute (JCVI) 也受到了财政压力，目前对于私人研究机构来说不论是获得 NIH 还是公司的资助都十分困难，这次出售被产业界分析人士认为是一个明智的选择。同时，Craig Venter 的学士和博士学位正是于 1970 年代在加州大学圣地亚哥分校获得的，他对这所大学有着很高的评价：“这是我遇到的唯一一个真正跨学科的机构。不同部门的科学家真正合作，让科学得到更快的发展。并且使研究在思维上更有趣。”
现在他选择将自己在拉霍亚 (La Jolla) 的实验大楼卖给他的母校加州大学圣地亚哥分校 (UC San Diego)。加州大学圣地亚哥分校为这笔交易支付了 2500 万美元。在获得了拉霍亚的研究中心以后，大学在疾病（尤其是由基因问题引起的疾病）的预防、诊断及治疗方法开发领域的研究能力将有一个重大提升。在这个过程中，Craig Venter 不会成为该大学的正式成员，但他将继续领导 JCVI 并且和 UCSD 进行广泛的合作。机构的研究兴趣仍包括改造细胞以生产从燃料到药物的各类产品[15]。
来源：The San Diego Union-Tribune
《再创·周刊》栏目负责人，科普工作者。中国科学院上海分院博士在读，主要研究方向为基因组工程。
