“合成生物学”重点专项 2018 年度项目申报指南

2018年11月1日20:19:06“合成生物学”重点专项 2018 年度项目申报指南已封锁评论 172 views

合成生物学以工程化设想理念,对生物体进行无方针的设想、更始以致从头合成。“合成生物学”重点专项总体方针是针对人工合成生物成立的严峻科学问题,环抱物质转化、生态环境呵护、医疗程度提高、农业减产等严峻需求,打破合成生物学的根底科学问题,成立几个合用性的严峻人工生物系统,立异合成生物前沿手艺,为推进生物财富立异成长与经济绿色添加等做出严峻科技支撑。

2018 年本专项将环抱基因组人工合成与高版本底盘细胞、人工元器件与基因线路、人工细胞合成代谢与复杂生物系统、使高手艺系统与生物平安评估等 4 个任务放置项目。

按照科技部、深圳市人民当局《部市联动组织实施国度重点研发筹算“合成生物学”重点专项框架和谈》,处所财政和深圳市连系出资,共同组织实施“合成生物学重点专项”。按照专项实施方案和“十二五”期间相关放置,2018 年优先支撑 32 个研究标的方针, 此中包含 8 个部市联动任务。统一指南标的方针下,准绳上只支撑 1 项,仅在申报项目评审功能附近,手艺路线较着不合,可同时支撑 2 项,并成立动态调零件制,按照中期评估功能,再择优继续支撑。2018 年度专项拟放置项方针国拨经费总概算为 8.37 亿元(此中,拟支撑青年科学家项目不逾越 4 个,国拨总经费不逾越2000 万元)。

AG平台女优申报单元针对次要支撑标的方针,面向处置严峻科学问题和打破环节手艺进行一体化设想,组织申报项目。激励环抱一个严峻科学问题或次要把持方针,从根柢研究到把持研究全链条组织项目。激励依托国度测验测验室、国度重点测验测验室等次要科研基地组织项目。项目施行期一般为 5 年。为包管研究步队无效合作、提高效率,项刻下设课题数准绳上不逾越 4 个,每个项目所含单元数准绳上不逾越 6 个。青年科学家项目支撑 35 周岁以下青年科研人员承担国度科研任务,可参考次要支撑标的方针(标*的标的方针)组织申报,但不受研究内容和查核方针限制。部市联动任务申报分两类: 一类是由深圳市科技立异委员会保举,深圳市相关单元作为项目牵头单元进行申报(标#的标的方针);另一类可由专项所有保举渠道组织保举,申报项目中至多有一个课题由深圳市相关单元作为课题牵头单元。

  1. 人工基因组合成与高版本底盘细胞成立
  • 原核生物基因组的人工设想与合成

研究内容:针对大肠杆菌等模式原核生物,开展人工基因组的理性设想与化学合成研究。成长原核基因组深度设想、化学再造的新编制和新手艺;进行基因组的系统简化和高度简约基因组的人工合成、拆卸与功能阐发。

查核方针:成立人工基因组的模块化、适配性、正交性、成簇化的基来历根底则;成立大肠杆菌基因组设想合成与定制化重塑的编制;实现 2~3 种次要代谢通路等特殊功能的再造;化学全合成基因组 3.5 Mb 以上。

  • 真核微生物基因组的人工设想与合成

AG平台女优研究内容:针对真核模式生物酿酒酵母等,成立真核生物基因组的设想新准绳和拆卸新策略,成长真核染色体深度设想再造与功能重塑的新编制和新手艺;化学全合成深度设想酵母基因组, 研究真核基因组简化的规律。

查核方针:成立酿酒酵母人工基因组深度设想合成的新准绳; 成立酵母基因组的模块化拆卸和人工基因组精简的新策略;合成再造的酿酒酵母基因组精简20%;化学全合成染色体10 Mb 以上。

  • 高版本模式微生物底盘细胞*

研究内容:以处置生命科学研究中严峻科学问题为导向、以次要微生物为对象,汲引其研究机能或拓展其研究与把持范畴而进行微生物比力与进化基因组阐发,或系统与定量生物学阐发, 实现心理或遗传的数字建模或/和“底盘化”细胞的理性设想、编纂、重构及相关研究。

AG平台女优查核方针:针对次要微生物的研究方针,成立多层次基因组布局功能阐发系统或模块化微生物数字细胞,在响应基因组层次或功能范畴内实现基因型与表型相关的预测能力;成立响应的全基因组及特殊基因模块的理性设想系统;实现基因组更始与重编程以及基因表达的精细调控;成立 4~5 种在所设想的生物学功能上具有显著超越现有天然细胞的人工高版本底盘细胞,并进行相关功能测试。此中,1~2 种人工底盘细胞在科研把持中获得打破性进展。

  • 微藻底盘细胞的理性设想与系统更始*

研究内容:研究微藻底盘细胞设想、斥地通用手艺和东西, 实现微藻基因组的编纂、大片段删减和功能模块的不变表达;研究微藻细胞代谢和心理功能模块,再设想、拆卸和适配高效的生物合成与调控功能模块;研究微藻底盘细胞的顺境顺应机理,汲引其顺应力,开展合成微藻的工程化示范。

AG平台女优查核方针:成立聚球藻、鞘丝藻、微拟球藻等可工程化微藻的高效遗传操作与基因组编纂更始手艺,成立 2 种以上基因组简化、具有多重可调控基因回路、可编程节制产物堆集的新型微藻底盘细胞;实现 1~3 个微藻代谢和心理功能模块的鉴定、重构, 斥地3~5 种次要能源化工产物和高值天然产物的生物合成与调控模块,打破天然生物合成的调控和效能限制,实现方针产物的高效固碳合成;鉴定、设想 8~10 种可移植型微藻抗逆功能元件, 获得可在大规模培育前提下把持的微藻底盘细胞和细胞工场,实现合成微藻制造的工程化示范。

  • 高版本工业放线菌底盘

研究内容:按照产物类型研究外源复杂生物合成路子在放线菌底盘中的适配机制(包含底盘对产物耐受,底物供给与辅酶均衡,合成元件的翻译后润色等机制),斥地人工蛋白骨架手艺以及高效率多靶点的基因编纂手艺,成立基于多组学阐发和体外重建系统的数学收集模子,将放线菌底盘处事于新产物挖掘和药物高产。

查核方针:成立针对聚酮、萜类、核糖体肽、氨基糖苷等产物异源表达和高产的放线菌底盘细胞,实现 100kb 以上基因簇的抓取和异源表达,实现通用、高效率、多靶点的基因编纂手艺在放线菌底盘中的把持,实现人工骨架对合成元件的体内重构,成立高通量高活络度的两头代谢产物和终产物检测平台,成立 2 种以上放线菌底盘的数学收集模子,实现 50 种以上环节功能催化元件的表征,实现 1~2 种新天然产物在放线菌底盘的发酵中试, 汲引 3 个严峻产物的工业菌株程度,5 个产物实现财富化把持。

  • 高版本工业丝状真菌底盘

AG平台女优研究内容:针对斥地分袂合用于蛋白质、生物基化学品等工业化出产的通用丝状真菌底盘细胞的科学手艺问题,研究底盘代谢路子、生物大分子合成与外泌、细胞成长与心理、遗传与发育分化等系统生物学问题;成长与美满底盘细胞的基因组设想与重编程手艺系统;设想、重构、拆卸高效功能模块及核心骨架代谢路子,汲引丝状真菌底盘的通用性和特征性工业机能。

查核方针:解析工业丝状真菌底盘细胞代谢冗余、成长速度、成长温度等环节心理特征的调控机制,以指导针对外源生物大分子合成外泌、复杂原料独霸、副产物消弭等工业出产属性汲引的底盘细胞更始重构;实现丝状真菌基因组程度设想与重编程,成立 3~4 种出产机能显著汲引、并在蛋白质或生物基化学品等类别产物出产中具有通用性的工业丝状真菌底盘;实现 2~3 种丝状真菌底盘细胞在蛋白质、次要生物基化学品出产中的工业化测试, 此中 1~2 种次要大宗产物实现 45℃以上高温发酵,1~2 种次要产物独霸新底盘实现万吨级工业化出产。

  • 动物底盘的设想与成立

AG平台女优研究内容:成长和美满动物底盘基因组程度设想与重构的手艺,成立通用动物底盘系统;解析次要动物活性代谢物的生物合成、调控及转运的分子机制;设想和重塑动物次级代谢及调控等特化性状。

AG平台女优查核方针:针对萜类、苯丙烷类、黄酮类、生物碱类等次要次级代谢物,设想 4~5 种方针专注的通用动物底盘系统,成立响应功能元器件的表征编制和手艺平台;研策动物底盘设想、成立与重编程的事理、编制和手艺及优化算法,成立动物底盘代谢模子;在动物底盘中鉴定并表征一批次要元器件,发觉并验证若干次生代谢通路或环节程序,实现一批(5~10 种)次要活性代谢物的无效、定向合成,部门产物合成效率优于原出产编制,出格有斥地价值的产物含量应达到干重的 3‰~5‰。

  1. 人工元器件与基因回路
  • 生物元器件标准化设想拆卸与把持

AG平台女优研究内容:基于生物元件的产物靶向催化功能和底盘靶向调控功能,研究方针特定的普适元器件功能表征标准及相关手艺; 研发针对特殊方针的通用基因元件拆卸标准手艺系统;通过挖掘、设想、成立与测试,获得高机能元件。试探人工生命系统中多个元器件之间及其与底盘细胞系统的相容性、适配性、不变性、可控性的影响要素,成长生物元件的功能预测与设想的新算法。研发与生物元件相关数据标准化整合、交互共享、高效独霸的编制, 成立统一的、顺应特定需求的生物元件库及相关高维度学问集成的优良元件设想平台,供给研发把持。

查核方针:针对天然化合物的合成生物学研发,基于大肠杆菌、放线菌和酵母等次要底盘细胞,获得一批(10 万个以上)具有表征动静的催化和调控生物元器件并有文献支撑;成立 15~20 种与天然化合物合成或底盘细胞调控/正交线路成立等功能相关的生物元器件功能预测、设想、标准化表征、更始与成立的手艺; 成立 50~100 个跨物种的普适性新功能调控元件,研发 5~10 种响应各类物理和化学信号的高效生物感应新元件,完成其在模式底盘细胞中的功能测试;构成针对 3~5 种通用底盘细胞的生物功能模块设想与成立手艺平台,实现人工生命系统设想的快速迭代, 实施立异基因元件拆卸标准手艺系统;配套成立具有供给生物元件与底盘细胞数据动静标准化递交和交互查询功能、整合生物元器件阐发和设想立异手艺的在线共享平台,把持于天然化合物异源合成和高版本微生物底盘设想。

  • 次要病原体疫苗的人工合成

研究内容:开展全合成、平安可控的高变异病原体减毒疫苗的理论根柢、设想准绳、合成和评价研究;成立基于全病原体和基因组高级布局的大片段设想、合成与拼接拆卸手艺,开关元件人工基因回路设想手艺,特同性免疫回路调控手艺,选择性扩增模子,快速变异评价模子;打通次要病原体疫苗人工设想合成和定向更始的环节手艺环节,实现高特同性、智能性、顺应性减毒疫苗的全合成。

查核方针:成立病原体疫苗人工合成的新理论与手艺系统,节制模块化人工疫苗的设想和制备准绳;解析次要病原体基因组和全病原体的高级布局 3~5 种,确定 1~2 种基于高级布局的基因组设想准绳;获得 3~5 种标准化、切确调控的分子开关和免疫回路元件;成立 2~3 种病原体选择性高效扩增模子和快速变异评价模子(如全细胞内化模子);获得 2~3 种保留病原体原始抗原布局的人工合成候选疫苗,完成疫苗株不变性、免疫效力和平安性评价。

AG平台女优申报要求:申报单元须有措置病原微生物和疫苗研究的成功经验,获得过病原微生物疫苗临床批件,具备开展相关测验测验勾当的高档第生物平安测验测验室等保障前提。

  • 合成溶瘤病毒与肿瘤医治

研究内容:成立合用于溶瘤病毒的肿瘤医治人工基因回路的设想合成、功能阐发、算计仿照手艺系统,研究溶瘤病毒免疫安排肿瘤微环境的理论根柢,成立溶瘤病毒产物的出产工艺、不变性和平安性评价手艺系统。

查核方针:成立不少于 50 个合用于溶瘤病毒的标准化基因元件和模块,成立 1~2 项人工基因回路节制溶瘤病毒的设想准绳。成立1~2 项溶瘤病毒免疫安排肿瘤微环境的算计仿照和功能阐发手艺平台。获得不少于 3 种溶瘤病毒产物在模式动物肿瘤模子测试中达到显著医治功能,肿瘤遏止无效率 80%以上;完成 1~2 项溶瘤病毒品种的出产工艺研究,完成 1~2 种溶瘤病毒产物的无效性、不变性和平安性评价,获得 1~2 个溶瘤病毒产物的临床试验批件。

  • 抗逆基因回路设想合成与抗逆育种

AG平台女优研究内容:环抱农作物耐盐碱和耐旱、工业微生物抗酸、抗高温机能,重点研究相关天然抗逆回路的传染打动机制、动物和微生物趋同抗逆路子的生物学根柢,挖掘和表征特殊环境生物相关抗逆元器件;成立通用人工智能抗逆模块和回路的设想准绳、评估模子和高通量筛选平台;试探成立多功能抗逆回路设想与评价的新编制;连络玉米或棉花等农作物及微生物育种,开展人工抗逆回路的适配性和系统优化研究,进行田间规模种植示范和工场发酵出产示范。

AG平台女优查核方针:获得 10~20 种高效抗逆元器件;实现 5~7 小我工智能抗逆模块和回路的无效适配与系统优化;完成 10 亩以上田间种植示范及 1000~3000 立方米以上工场发酵出产示范。实现方针包含:模式动物耐受 2%盐浓度,农作物耐受中度盐碱化、耐旱节水 15%,次要工业微生物耐受氢离子浓度指数(pH)下降1~1.5 个单元,发酵温度提高 3~4℃,节能降耗约15%。

  • 高活络环境持久性有毒污染物感知与识别生物系统

AG平台女优研究内容:针对二恶英类、无机氯、硝基多环芳烃等持久性有毒污染物,了了生物体对持久性有毒污染物的信号识别、信号传送、信号响应等基因收集调控机制及环节分子,设想拆卸新型污染物识别元件及高效传感通路,优化识别分子及生物响应元器件,把持基因编纂成立针对持久性有毒污染物的高活络人工感知生物元器件,提高污染物传感通路的效率及识别元件的特同性, 拆卸污染物感知与识别合成生物系统,研究环境中持久性有毒污染物识别与阐发中的合用性及检测能力。

查核方针:了了 3~5 种持久性有毒污染物的识别生物分子、传感通路、响应基因等感知元件,成立 2~3 种污染物识别、传感与生物响应的人工感知生物元器件,拆卸 1~2 种高活络污染物感知与识别合成生物系统,检测的活络度超呈现有同类生物传感方针,并能把持于现实环境样品持久性有毒污染物的监测。

  • 难降解有毒污染物降解代谢合成生物系统

研究内容:针对水体、土壤环境中难降解有毒污染物原位办理的难题,在微生物系统中挖掘降解基因、转运基因、分子开关、抗逆基因,理性设想降解通路,系统优化高效降解元器件,提高合成生物细胞勾当、堆积、互作功能以及对复杂环境的顺应能力, 设想拆卸多功能代谢收集,独霸人工干与手段建筑难降解有毒污染物降解代谢的合成生物系统,开展人工降解代谢系统在区域性污染物原位办理以及规模化工业出产中的把持研究。

查核方针:针对难降解有毒污染物,挖掘 3~5 种化合物降解代谢分子元器件,建筑2~3 种化合物的高效降解代谢生物元器件。斥地针对 2~3 种难降解有毒污染物降解代谢的人工微生物,完成至多 2 项污染办理新手艺中试,并形陈规模化财富把持。

  • 电能细胞设想与成立*

AG平台女优研究内容:研究电能细胞还原力、代谢调控和双向电子传送的系统传染打动机制,设想成立提高电能细胞导电及电能独霸效率的生物元件及系统。

AG平台女优查核方针:实现 2~3 种电子传送载体的生物合成,设想合成提高导电效率的跨膜导电色素蛋白支架(骨架)和胞外人工导电纳米线;阐明丝状电缆微生物细胞的长距离电子传送机制,提高工程化效率;模块化设想合成 5~10 种高效双向电子传送的电能细胞,使工程菌电能输出功率密度高于 10W/m2;成立 1~3 套电化学—微生物融合的复合电催化系统和高效生物电合成系统配备,实现以电能为还原力高效合成高级醇等高附加值化学品。

AG平台女优3.特定功能的合成生物系统

  • 微生物化学品工场的设想重构

AG平台女优研究内容:针对特定化学品的生物合成,研究微生物细胞工场的设想事理,设想次要化学品的最优合成路子,重构微生物生化合成收集,拆卸人工代谢路子;研究生物元件、路子、细胞及环境的适配机制,处置代谢物质流和能量流的定向节制问题,成立高效的微生物化学品工场,成立化工产物的微生物合成环节手艺,实施次要化学品微生物合成手艺的把持示范。

查核方针:斥地出化学品合成路子设想预测软件,切确率国际领先;大白 3 种以上满足原子经济性高或还原力均衡的最优合成路子设想准绳,阐明 3~5 种元件、路子、细胞及环境的适配机制;完成不少于 10 种无机化学品的合成路子重构设想,获得不少于 5 个新的微生物化学品工场,方针化学品生物合成原子经济性接近或打破天然路子理论值,经济手艺方针优于目前化学工艺; 实现 2~3 个千吨级至万吨级工程化把持示范,对比现有化工出产路线,出产成本降低 50%以上,污染物排放削减 90%以上。

  • 无机碳一原料独霸的人工细胞成立

AG平台女优研究内容:研究无机碳一原料的生物转化分子根柢与调控机制,重构无机碳一分子的细胞领受与胞内转化的代谢及调控收集, 设想、成立及优化以碳一分子为原料合成次要化合物的人工细胞, 提高无机碳一化合物的生物独霸速度,成立无机碳一原料生物转化与发酵手艺,实施人工生物转化独霸无机碳一原料的规模化财富示范。

AG平台女优查核方针:发觉、表征和优化不少于 10 个无机碳一独霸分子元件,设想合成 5 个以上新的无机碳一分子碳链担搁环节生物元件,设想成立 10 条以上无机碳一原料生物转化的人工路子,成立 5 个以上非天然独霸无机碳一原料的高效人工细胞,无机碳一原料独霸速度与葡萄糖独霸速度相当;实现甲醇等制备高碳醇、氨基酸、无机酸、油脂等产物的中试到千吨级财富示范,方针产物出产成本具有市场所作力。

  • 新分子生化反映设想与合成生物系统成立*

研究内容:研究更生化反映与新酶设想的基来历根底理,设想、合成有新催化活性的人工生物酶,成立碳链和功能基团增减、重排、氧化还原等人工设想的更生化反映,成立新分子生物合成路子并进行人工酶、人工路子的拆卸与适配,打通非天然、难合成分子的生物合成路线。

查核方针:成立新酶设想编制,确立非天然生化反映与生物合成路子设想准绳。斥地 1~3 套新酶算计设想东西,具备过渡态阐发、蛋白布局预测、催化活性预测等功能;设想 2~3 类催化分子机理清晰的人工生物新酶,催化天然生物不能催化或难催化的反映,成立 1~2 种天然生物难合成的新分子的高效生物合成新路径。

  • 非细胞生物合成系统的成立与把持

研究内容:针对方针把持手艺系统,开展非细胞合成路子的热力学和动力学仿照研究,设想合成超稳酶的元件和人工辅酶元件,研究酶元件、辅酶元件的体外拆卸与多酶级联反映调控机制, 处置非细胞生物合成系统拆卸的适配性、不变性、无效性等问题, 成立前辈的非细胞生物合成系统,成立以生物质为原料出产高附加值化学品的非细胞生物合成手艺,实施非细胞生物合成系统的把持示范。

查核方针:阐明人工酶系拆卸与不变的分子机制,成立库容大于 1000 的超稳人工酶元件库,成立 5 个以上非天然生物酶, 成立 20 种以上的人工辅酶元件,此中 3~5 小我工辅酶的机能接近或达到天然辅酶;成立 20 个以上的人工多酶复合体,成立 10种以上化学品非细胞生物合成新路子;完成 5 种以上稀少糖、维生素、医药原料等高附加值精细化学品的非细胞合成手艺,完成从生物质合成高附加值特种人造淀粉的非细胞合成手艺,实现 2 种以上产物实现千吨级至万吨级的把持示范,与现有工艺对比, 出产成本降低 50%以上,污染物排放削减 90%以上。

  • 动物天然产物合成的工程细胞成立

研究内容:针对已知合成路子的动物天然产物,研究合成路子中环节酶催化效率和专注性的分子机制;研究外源基因在底盘细胞中的拆卸、适配机制和细胞全局调控机制,成长动物天然产物合成的高效基因拆卸和基因组编纂手艺,斥地震物天然产物的微生物工程细胞合成手艺,并实施把持示范。

查核方针:阐明 4 种以上基因元件、路子与底盘细胞的适配事理,成立含 8 个以上外源基因的天然产物复杂合成路子;成立出 20 种以上动物天然产物高效合成的微生物工程细胞,此中 5种天然产物发酵产量不低于 15 克/升;成立 5 条以上吨级规模把持示范出产线,发酵出产成本低于动物提取或化学合成成本 50%以上。

  • 微生物天然产物的新布局创制和构效改良

研究内容:发觉新型微生物天然产物生物合成酶和调控元件, 研究其在天然产物合成中的工作机制;成立天然产物合成的生物元件库;设想和成立微生物天然产物的人工生物合成路子及合成系统,成立新布局、新功能天然产物库。

AG平台女优查核方针:成立库容大于 2000 的生物合成元件库;挖掘和解析 20 个以上催化新反映、成立新布局的新型酶元件;成立 10 个以前次要抗菌和抗肿瘤等微生物天然产物人工生物合成系统;获得 200 个以上新布局天然产物,此中 3 种以上为药物先导化合物。

  • 油藏环境合成微生物组的成立

AG平台女优研究内容:开展高含水、稠油油藏环境合成微生物组理性设想与成立事理的研究,斥地高效、不变可控的高含水、稠油油藏微生物组的定向合成与调控手艺,实施合成微生物组提高石油采收率的示范把持。

AG平台女优查核方针:获得石油烃互养代谢模块,微生物互作功能模块与微生物互作、互养基因回路;设想成立出含有 5 种核心功能微生物的微生物组群;阐明代谢分工、互养、互作等对合成微生物组功能与鲁棒性的影响,实现油藏合成微生物组功能的可编程化; 在 2~3 个温度大于 80 度的高温油藏开展合成微生物组的现场试验;实现 150 口以上关停高含水稠油油井的现场把持,实现已关停稠油油井的从头采油,提高石油产量 80000 吨以上。

  • 差劲生物质转化独霸的人工多细胞系统成立

AG平台女优研究内容:设想成立人工多细胞系统,研究系统中菌群协作和适配的信号通信、群体行为关系和调控,实现从差劲生物质到有用化学品的高效转化。

AG平台女优查核方针:成立系统鲁棒、不变和可控的包含 5 个工程细胞的人工多细胞系统,阐明差劲生物质转化人工多细胞系统的协作机制;成立 4 个以上识别和消弭差劲生物质中勒迫因子的人工协作菌群,实现人工多细胞系统鲁棒性和不变性;实现差劲生物质为原料无机酸衍生物、氨基酸衍生物、概况活性剂等的高效生物制备;产物合成收率达到理论值的 80%以上,实现百吨级的财富化示范。

AG平台女优4.使高手艺系统与生物平安评估

  • 高通量脱氧核糖核酸(DNA)合成立异手艺及仪器研发

研究内容:斥地化学法 DNA 合成新手艺、复杂布局序列的高效合成手艺和大片段 DNA 高效拆卸手艺;研制基于高通量芯片的原位拆卸节制系统及仪器。

查核方针:斥地 2~3 种全新的 DNA 合成手艺系统;研制出新一代 DNA 合成仪及低成本配套试剂,与现有手艺对比 DNA 合成阐发成本降低 2~3 个数量级,基因合成成本单碱基不高于 0.01 元,寡核苷酸单碱基不高于 0.001 元;构成 1 Mb 以上的 DNA 主动高保真合成、拆卸能力;实现 5000 样品/天的 DNA 主动化克隆通量;实现 10 Mb/天 DNA 主动化拆卸能力。斥地 1 套从数据库到主动化设备的 DNA 合成拆卸全流程动静化节制软件。

  • 合成生物学伦理、政策律例框架研究

研究内容:参考全球范畴内现有的合成生物学研究和把持的相关政策和律例、标准和指南,为当局制定合适中国国情的、可行的合成生物学研究与把持的政策供给伦理、法令和社会支撑。研究重点包含:查询拜访合成生物学研究的方针、手段与特征,分辨合成生物学在研究和财富化过程中可能涉及到的伦理问题;研究合成生物学测验测验室打点、市场准入以及平安监管等方面的规范; 研究合成生物学相关的学问产权问题;研究公家对合成生物学的认知与可接管性。

AG平台女优查核方针:(1)成立合成生物学研究和把持的伦理规范,针对合成生物学在能源、医药、材料、农业、食物和环境等不合范畴研究和把持的具体环境,提出具有可操作性的具体的伦理准绳、市场准入规范和当局监管政策建议;(2)针对合成生物学涉及的生物平安和生物安保问题,及生物平安与动静公开共享的关系, 提出行之无效的测验测验室研究和平安打点规范及实施法子等相关建议;(3)制定推进合成生物学从发觉到立异、从“专有/闭环/监管”到“共享/开放/立异”的学问产权机制;(4)成立常态化的合成生物学公家教育和研发功能的公共沟通渠道和公家参与路子。

5.部市联动任务指南

  • 药用单细胞真核微藻工程株的设想成立#

AG平台女优研究内容:开展莱茵衣藻、原始小球藻、微拟球藻等单细胞真核微藻细胞器基因组的人工设想、合成和更始研究,成立不变高效的定向同源编纂及外源基因表达系统,设想成立系列药用单细胞工程藻株库,开展新型药用单细胞真核藻株规模化培育与药物出产的工程示范。

AG平台女优查核方针:完成 2~3 种单细胞真核绿藻细胞器的全基因组人工合成,成立带有合成及定向更始细胞器基因组的藻株;实现 3~5 个生物药物合成路子在微藻叶绿体或核基因组中的成立、拆卸和调控表达;成立并筛选出药用单细胞真核工程藻 50 株系以上;成立吨级药用单细胞真核藻株培育与药物出产的工程示范。

  • 独霸合成 DNA 进行数据存储的手艺研发#

AG平台女优研究内容:斥地独霸合成 DNA 高效快速、高密度数据加密编码转码,随机读取,无损解读新编制;斥地多类型数据存储 DNA 介质;通过合成 DNA 斥地快速编码,存储及数据读取的集成型软件系统。

查核方针:斥地 1 套 DNA 数据编码算法,实现数据动静到DNA 码的高密度存储(单元编码效率 bits/base >1.6);斥地 1 套DNA 纠错及索引算法,实现数据无损解读;斥地 1 套分区及随机读取流程,实现 DNA 数据存储的随存随取;斥地 1 套合用不合类型数据到 DNA 序列转换算法。

  • 肿瘤的合成微生物线路医治#

研究内容:成立实体瘤医治相关基因元器件、多基因模块交互数理阐发模子。研究基因回路切确节制机理、适配性拆卸机理及体内环境下的基因回路设想事理等环节科学问题。成长合成微生物医治实体瘤的理论与合用编制,阐明新型基因线路定量手段和多基因线路拆卸的根柢理论,斥地新型基因回路体外测试手艺, 阐明合成微生物在实体瘤医治过程中体内的免疫学效应与变化, 成立合成微生物医治实体瘤评价系统和把持方案。

查核方针:成立 10~20 个实体瘤识别、医治与适配模块;成立 3~5 个针对实体瘤特异识别、高效干与的基因回路;斥地 1~2种基因线路体内定量手艺;成立 1~2 种新型体外肿瘤微环境仿照系统;成立合成菌株与肿瘤共培育的心理模子;斥地 3~5 种载有基因诊疗回路的合成微生物;完成临床前医学和药学评价。

  • 肿瘤细胞基因回路在膀胱癌诊疗中的把持#

AG平台女优研究内容:设想基因回路调控膀胱癌肿瘤细胞复杂信号收集, 无效区分和干与肿瘤细胞;成立基因回路拆卸集成,定量节制的理论事理;成立基因线路调控膀胱癌等恶性肿瘤细胞、肿瘤相关免疫细胞以及肿瘤干细胞命运的手艺系统;斥地膀胱癌靶向大容量基因线路传送系统和标准化、模块化佐剂。

查核方针:成立 10~30 个合用于肿瘤细胞环境的标准化基因元件和模块;设想 3~5 种调控膀胱癌等恶性肿瘤细胞命运的基因回路;集成 1~2 套智能识别和干与恶性肿瘤、肿瘤微环境及肿瘤干细胞的细胞医治性产物并完成平安性及无效性评价研究。

  • 高效医学生物成像元件库的挖掘与把持研究#

AG平台女优研究内容:挖掘和鉴定生物合成超声或光声造影剂的生物系统,成立生物合成医学造影剂的种子成本库;研究造影剂生物合成的分子机制与调控收集,重构细胞或微生物合成造影剂的生物合成路子及其酶学图谱;设想、成立及优化合成造影剂的人工细胞或微生物系统,成立标准化、规模化、功能化生物合成医学造影剂的环节手艺和平台,实施造影剂生物合成手艺的把持示范。

AG平台女优查核方针:筛选、鉴定和表征不少于 10 个合成超声或光声造影剂的生物系统,成立 3~5 个造影剂的生物合成路子及其酶学图谱,大白 5~10 个造影剂生物合成环节基因及其调控机制;完成5~10 个高效合成造影剂的人工细胞或生物系统的重构设想,获得不少于 5 个能用于医学影像把持的造影剂或分子探针;实现生物合成造影剂在疾病诊疗方面的把持示范。

  • 合成生物学主动化锻造平台环节手艺研发#

研究内容:完成合成生物学主动化锻造平台的系统集成,实现设备仪器互联互通与主动化节制;针对最核心的菌株设想更始等任务,优化测验测验流程并斥地云平台的高级设想软件,实现菌株更始的全流程主动化;自主研发主动化测验测验设备,施行高精度、高通量移液与生物颗粒的高活络、高通量、多参数光学检测阐发等环节手艺环节。

查核方针:实现合成生物学主动化锻造平台的模块化、智能化、柔性化系统集成,可并行措置不少于 2 套工艺操作,完成动态动静采集及测验测验过程的动静化打点,所提取的环节数据具有分布式汇总及初级阐发能力;3~5 种模式菌株的合成更始实现全流程主动化,可由云平台近程独霸,且测验测验效率比人手提高 1 个数量级以上,通量达到 5000 菌株/月;高精度移液的液滴最小精度<20nL,可同时进行不少于 2 个移液操作;可同时实现 8 通道和96 通道高通量移液操作,移液误差 100μl 加样针<2%,1ml 加样针<1%,5ml 加样针<0.6%;生物颗粒阐发参数不少于 3 个(如粒径、计数、浓度等),单颗粒检测最小粒径<1μm,荧光检测活络度≤50MESF,采样率≥10000 颗粒/分钟;多颗粒检测最低检丈量≤2μL/孔,吸光度活络度≤0.001Abs,荧光活络度≤0.4fmol 荧光素分子/孔,96 孔检测时间≤10 秒;成立单细胞表型组识别算法和表型组数据库系统,库容量大于 100000 个;耦合单细胞流式拉曼分选和高通量测序,细胞分选后存活率>80%;耦合 96 孔板与分选系统的主动进样,细胞丧失率<1%。

  • 水华蓝藻合成微生物节制系统成立与把持

研究内容:深切研究噬藻体侵染微囊藻细胞的机制以及噬藻体基因组中各基因功能模块,人工拆卸合成可侵染藻细胞的噬藻体,研究模块式更始噬藻体的手艺,并测试工程菌株在水华办理中的把持;更始独霸藻毒素多肽合成系统作为合成生物学元件出产平台。

查核方针:成立高效基因编纂手艺,拆卸、优化不合功能模块,成立多个基于藻毒素多肽的合成生物学元件。成立 1~3 株可出产不合环肽的合成菌。成立 1~2 株高效的可侵染藻细胞噬藻体用于定向办理水华蓝藻。

  • 次要活性天然产物的合成路子解析及异源表达

AG平台女优研究内容:斥地高通量功能元件挖掘手艺和默然基因激活手艺,揭示药用动物、放线菌和真菌中具有次要活性的新天然产物的生物合成路子,阐明环节酶的生物催化机制,斥地合用于天然产物生物合成路子高效重构的异源表达系统,实现次要活性天然产物的生物制造。

AG平台女优查核方针:发觉 100 种以上具有次要生物活性的新天然产物、阐明 10 种以前次要活性天然产物的生物合成路子、解析 5~10 环节酶的生物催化机制,实现聚酮合酶的定向设想与更始,斥地或改良 1~2 种高效的异源表达系统,实现 1~2 种次要活性天然产物的微生物高效制造。

weinxin
扫码,关怀科塔学术公家号
勤恳于成为国内领先的科研与学术成本导航平台,让科研工作更简单、更无效率。内容专业,动静切确,更新及时。
avatar