“諾獎(jiǎng)”基因技術(shù)改良藻細(xì)胞
中科院水生所&艾詩(shī)特簽約合作
2021年3月24日,中科院水生所與艾詩(shī)特蝦青素共同簽署“中科院水生所?艾詩(shī)特蝦青素技術(shù)開發(fā)合作協(xié)議”。雙方共建“中國(guó)科學(xué)院水生生物研究雨生紅球藻優(yōu)化培育基地”,進(jìn)一步運(yùn)用最新的諾貝爾獎(jiǎng)技術(shù),攻堅(jiān)世界雨生紅球藻產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸,提高中國(guó)雨生紅球藻產(chǎn)能和蝦青素系列產(chǎn)品品質(zhì)。
項(xiàng)目介紹
雨生紅球藻中基于CRISPR/Cas9 遺傳操作體系的建立及在提高生物量和蝦青素含量中的應(yīng)用技術(shù)研究
自然界中雨生紅球藻是蝦青素積累量最高的微藻,規(guī)模養(yǎng)殖,商業(yè)化量產(chǎn),但仍存在諸多瓶頸問題,如生物量偏低、目標(biāo)產(chǎn)物積累率偏低 、工藝流程復(fù)雜、培養(yǎng)周期長(zhǎng)等。
為了充分發(fā)揮微藻生產(chǎn)潛力,優(yōu)化生產(chǎn)工藝,有必要利用分子生物技術(shù)研究微藻的遺傳背景,解決生物量偏低,脂質(zhì)累積率偏低、培養(yǎng)周期長(zhǎng)等瓶頸問題。從而,從源頭改善雨生紅球藻生物量、生產(chǎn)模式、以及蝦青素品質(zhì)等。
艾詩(shī)特和中科院一起通過(guò)2020年“諾貝爾”化學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)目CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù),在雨生紅球藻中建立,鑒定雨生紅球藻基因組上每個(gè)編碼或非編碼位點(diǎn)的功能。然后,通過(guò)對(duì)藻種基因敲除、基因敲入、基因抑制和激活、多重編輯、功能基因組篩選等,完成編輯改造出新的雨生紅球藻藻種,能夠具有生物含量高,蝦青素累積含量高的特點(diǎn),同時(shí)改造雨生紅球藻藻種細(xì)胞壁,提高藻油的提取效率。
項(xiàng)目進(jìn)展
該項(xiàng)目為世界首創(chuàng),任務(wù)艱巨,但國(guó)際微藻權(quán)威專家、中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所黃開耀團(tuán)隊(duì)和艾詩(shī)特科研團(tuán)隊(duì)的共同努力下,項(xiàng)目于2年內(nèi),在國(guó)際上率先建立雨生紅球藻基因編輯的遺傳操作體系,已成功將優(yōu)質(zhì)基因轉(zhuǎn)入雨生紅球藻中,初試驗(yàn)其蝦青素含量提高了1.47倍。目前,藻種已進(jìn)入實(shí)際預(yù)生產(chǎn)階段。后續(xù)利用基因編輯遺傳操作體系提高蝦青素產(chǎn)量和含量、改造細(xì)胞壁的研究結(jié)果,將陸續(xù)發(fā)布。