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莱茵衣藻乙酰辅酶A羧化酶（CrACCase）的计算机基因组编辑鉴定和功能蛋白变化
莱茵衣藻中的乙酰辅酶a羧化酶（CrACCase）是一种编码三酰甘油（TAG）和脂质（油体）合成的基因。CrACCase基因研究很少，尚未进行过计算机或体内遗传改造。在本研究中，我们为基因组编辑，特别是CrACCase提供了生物信息学精确信息。本研究旨在构建sgRNA并预测CrACCase假定突变蛋白的功能区域。根据分子鉴定结果，可以对最佳的CrACCase（GeneBank XM_001703135）进行计算机遗传改造。本研究中最佳的潜在 sgRNA 构建体为 GCGTCTGCTCAATCACACGGCGG、TTGAGGTCGGAACTCCAGCGG 和 AGGCAATACCCTCAATTGGGTGG，效率值分别为 79.27%、68.25% 和 65.17%。获得的最佳寡核苷酸 sgRNA 具有一个带有 NGG 的原间隔区相邻基序 (PAM) 位点，尤其是 CGG 和 TGG 的形式。工程化的 CrACCase 基因突变的位置位于莱茵衣藻基因组的 XM_001703135.1:1089 区域，尤其是在负链中。预测 CrACCase 蛋白具有 ACC 的羧基转移酶亚基、假定 PCC 的羧基转移酶亚基、酵母乙酰辅酶 A 羧化酶的人源化羧基转移酶结构域和乙酰辅酶 A 羧化酶的结构。 CrACCase 基因中的移码突变的变化影响了残基 D:C 92、95、111 和 114 处配体-蛋白结合位点功能区的结构变化，这些位点是锌离子结合位点。这种结构变化导致 CrACCase 蛋白的功能发生变化。这种生物信息学信息对于将来对 CrACCase 进行体内基因组编辑非常重要，这样就可以获得具有最高 TAG 产量或最高生物柴油（油体）产量的突变体。分子生物学家和生物技术专家可以将对莱茵衣藻中 CrACCase 基因的操纵应用于脂质百分比最高的其他微藻生物，以增加未来的生物能源产量。
TIM，一种利用 CRISPR/Cas9 在莱茵衣藻中进行的定向插入诱变方法
突变体的产生和随后的分析对于理解基因和蛋白质的功能至关重要。在这里，我们描述了 TIM，一种高效、经济、基于 CRISPR 的针对模型生物莱茵衣藻的靶向插入诱变方法。TIM 利用 Cas9 引导 RNA (gRNA) 核糖核蛋白 (RNP) 与外源双链（供体）DNA 一起递送到细胞中。供体 DNA 包含基因特异性同源臂和一个完整的抗生素抗性基因，该基因插入由 Cas9 产生的双链断裂处。在优化该方法的多个参数后，我们能够在两种不同的细胞壁菌株中为六种不同基因中的六种产生突变体，突变效率范围为 40% 到 95%。此外，这些高效率允许在单个实验中同时靶向两个不同的基因。 TIM 在许多参数方面都很灵活，可以使用电穿孔或玻璃珠法来传递 RNP 和供体 DNA。TIM 在 C . reinhardtii 中实现的突变率远高于之前报道的任何基于 CRISPR 的方法，并且有望对许多（如果不是全部）非必需核基因有效。
CEA 招募一名科学家从事“分子遗传操作
生产” 位于法国南部（普罗旺斯）卡达拉什中心的 BIAM 研究所的“生物能源和微藻”（EBM）团队有一个永久科学家职位开放 科学家将启动对微藻进行基因操作（基因工程、合成生物学或基因组编辑）的项目，以引入新途径或改进现有的途径来生产感兴趣的分子。研究将对模型微藻莱茵衣藻或科学家可能提议在团队内开发的其他藻类或蓝藻物种进行。科学问题可以很大，包括从改善生长和二氧化碳吸收，到增强脂质储存，或重新定向碳通量以促进感兴趣分子的生产，但它应该符合主办团队的主要使命（见下面的描述）。主办团队的使命和活动 您将受益于主办团队的专业知识（https://www.cite-des-energies.fr/biam/recherche/ebm/）以及 BIAM 研究所、CEA 和艾克斯-马赛大学的环境（https://www.cite-des-energies.fr/biam/plateformes-technologiques/）。您将在“生物能源和微藻”团队中工作，该团队由 4 名科学家、4 名工程师、3 名技术人员以及通常 3-5 名博士生和博士后组成。EBM 团队的主要目标是探索微藻在生物技术应用方面的潜力，特别是在生物能源领域。具体来说，我们研究 CO 2 的光还原过程，以形成和储存富含能量的分子（例如脂质和烷烃）。该研究基于在莱茵衣藻等模型生物上开发的遗传、生物化学、脂质组学和生物物理方法，以确定光合作用和脂质代谢的关键基因，并探索生物多样性以寻找感兴趣的酶、代谢途径或光合微生物。
绿色植物中 KNOX/BELL 转录因子激活配子指导合子的深层进化起源
摘要 KNOX 和 BELL 转录因子调控植物二倍体发育的不同步骤。在绿藻莱茵衣藻中，KNOX 和 BELL 蛋白由相反交配类型的配子遗传，并在合子中异二聚化以激活二倍体发育。相反，在小立碗藓和拟南芥等陆生植物中，KNOX 和 BELL 蛋白在二倍体发育后期的孢子体和孢子形成、分生组织维持和器官发生中发挥作用。然而，目前尚不清楚 KNOX 和 BELL 的对比功能是否是在藻类和陆生植物中独立获得的。本文表明，在基础陆生植物物种多形地钱中，配子表达的 KNOX 和 BELL 是启动合子发育所必需的，它通过促进核融合来启动，其方式与莱茵衣藻中的方式惊人地相似。我们的结果表明，合子激活是 KNOX/BELL 转录因子的祖先作用，随着陆生植物的进化，其转向分生组织维持。
CRISPR/Cas9 介导的番茄红素敲除
摘要：类胡萝卜素是一种有价值的色素，天然存在于所有光合植物和微藻以及某些真菌、细菌和古细菌中。绿色微藻形成了复杂的类胡萝卜素结构，适合高效采光和防光，并通过内源性 2-C-甲基-D-赤藓糖醇 4-磷酸 (MEP) 途径的强大功能具有强大的类胡萝卜素生产能力。先前的研究建立了成功的基因组编辑，并诱导了莱茵衣藻细胞类胡萝卜素含量的显著变化。本研究采用定制的类胡萝卜素途径来工程化生物生产有价值的酮类胡萝卜素虾青素。番茄红素 ε-环化酶 (LCYE) 的功能性敲除和基于非同源末端连接 (NHEJ) 的供体 DNA 在靶位点的整合会抑制 α-胡萝卜素的积累，从而抑制莱茵衣藻中丰富的类胡萝卜素叶黄素和氯黄素的积累，而不会改变细胞适应性。基于 PCR 的筛选表明，96 个再生候选系中有 4 个携带供体 DNA 的 (部分) 整合，并且 β-胡萝卜素以及衍生类胡萝卜素含量增加。与亲本菌株 UVM4 相比，Cr BKT、Pa crtB 和 Cr CHYB 的迭代过表达导致突变体 ∆ LCYE#3 (1.8 mg/L) 中的虾青素积累增加了 2.3 倍，这表明基因组编辑在设计用于虾青素生物生产的绿色细胞工厂方面具有潜力。
微藻栽培的藻酸钙弹性胶囊
数字微弹性平台是含有含有液体的固定固体胶囊。这些平台可以是由固体壳封装的液滴，也可以是包含由聚合物基质制成的珠子的液体。壳或聚合物矩阵充当保护性屏障，可将污染物降至最低，从而影响封装含量的功能。此外，可以设计壳或矩阵以变得透明和半渗透，允许光穿透，气体交换和分子分解。13 - 15因此，这些平台代表了包括微藻在内的各种细胞类型的封装和生长的有利环境。最近，我们的团队成功地尝试捕获和培养液体大理石内部的微藻细胞 - 典型的数字微弹性弹药平台，其带有微/纳米颗粒制成的多孔壳。通过用二氧化硅纳米颗粒包含含微藻的水滴，我们创建了一个具有透明和多孔外层的显微镜光生反应器，在5天培养期内可在细胞密度增加30倍。16此外，聚合物基质（例如水凝胶）已用于微藻固定和随后的培养。水凝胶珠可以通过与周围培养基的有效气体和营养交换来为可持续的细胞生长提供稳定的环境。这些此外，鲁棒的水凝胶三维基质在培养期间将微藻细胞固定在珠子中，最大程度地减少了细胞泄漏到周围环境中的风险，并促进了有效的细胞检索过程。
航空母舰动载状态确定...
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