STEME实现植物基因的定向进化和功能筛选
遗传与变异是物种进化的基础。通过物理、化学方法(如辐射诱变、EMS诱变)产生全基因组的随机突变已经成为农作物育种的常规手段，但其中具有新型农艺性状突变体的筛选较为费时、费力。定向进化(Directed Evolution)则通过创制目标基因的突变文库，在施加一定选择压力下能够快速获得目的突变体。目前，植物基因的定向进化通常先通过易错PCR、DNA合成或DNA重组等方法在体外产生目标基因的突变文库，再转化到大肠杆菌或酵母中进行功能筛选。然而，由于离开原始的基因组和细胞环境，筛选出来的基因突变可能并不能完全反映出它在植物中的真实功能。更重要的是，大多数重要农艺性状无法在大肠杆菌或酵母中进行筛选。因此，建立一种在植物原位进行基因饱和突变和功能筛选的定向进化新方法将有助于加快植物育种及重要功能基因研究的进程。近日，中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞研究组和李家洋研究组合作，构建了新型的饱和靶向内源基因突变碱基编辑器STEME，并......阅读全文
STEME实现植物基因的定向进化和功能筛选
遗传与变异是物种进化的基础。通过物理、化学方法(如辐射诱变、EMS诱变)产生全基因组的随机突变已经成为农作物育种的常规手段，但其中具有新型农艺性状突变体的筛选较为费时、费力。定向进化(Directed Evolution)则通过创制目标基因的突变文库，在施加一定选择压力下能够快速获得目的突变体。
STEME技术体系助力作物基因组编辑育种技术方法研究
遗传与变异是物种进化的基础。通过物理、化学方法(如辐射诱变、EMS诱变)产生全基因组的随机突变已经成为农作物育种的常规手段，但其中具有新型农艺性状突变体的筛选较为费时、费力。定向进化(Directed Evolution)则通过创制目标基因的突变文库，在施加一定选择压力下能够快速获得目的突变体。
遗传发育所揭示作物基因组编辑育种技术方法研究
遗传与变异是物种进化的基础。通过物理、化学方法(如辐射诱变、EMS诱变)产生全基因组的随机突变已经成为农作物育种的常规手段，但其中具有新型农艺性状突变体的筛选较为费时、费力。定向进化(Directed Evolution)则通过创制目标基因的突变文库，在施加一定选择压力下能够快速获得目的突变体。
最新！农业与植物生物技术中CRISPRCas应用综述文章
现代农业面临着诸多困境与挑战，现有的农作物栽培品种亟需改良与优化，以应对日益恶化的环境问题以及不断增长的世界人口。相比于传统育种，来自于原核生物的CRISPR-Cas系统可以准确、高效、可编程地对农作物基因组进行编辑，为未来农业发展提供新机遇。 中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞研究组致力
分子定向进化的概念
中文名称分子定向进化英文名称directed molecular evolution定 义模仿自然进化过程的人工进化策略。不需要事先了解蛋白质的结构和作用机制，去获得期望功能或全新功能的蛋白质或DNA。如从一个靶基因或一群相关家族基因或DNA开始，用突变或重组等手段去创建分子的多样性，然后对这多样
利用PLSM定向进化可为水稻育种提供遗传新种质
遗传变异是作物育种基础。尽管近年来功能基因组研究为作物分子育种提供了大量主效改良位点/基因；但由于传统诱变靶向性不足、突变随机性较大等技术问题，在多数情况下，挖掘和鉴定主效基因最适等位型仍较为困难。如何在体内实现重要基因关键位点的饱和氨基酸突变是该类研究的难点问题。 2021年6月10日，安徽
人工定向进化：让葫芦科作物长得更紧凑
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/12/491012.shtm 中国农科院供图 一个物种的种质资源群体内，变异缺乏，同质化严重，是目前主要农作物都面临的遗传基础狭窄的问题。遗传基础狭窄是农作物改良难以取得突破性进展
人工定向进化：让葫芦科作物长得更紧凑
一个物种的种质资源群体内，变异缺乏，同质化严重，是目前主要农作物都面临的遗传基础狭窄的问题。遗传基础狭窄是农作物改良难以取得突破性进展的全球问题。 近期，来自中国农业科学院蔬菜花卉研究所（以下简称蔬菜所）、深圳农业基因组所、西北农林科技大学、北京市农林科学院蔬菜研究所等4家合作单位的研究团队，
《分子植物》：自带除草剂抗性的水稻问世
近日，《分子植物》在线发表中国农业科学院植物保护研究所研究员周焕斌团队最新成果，他们应用单碱基编辑技术（BEMGE）介导植物内源基因定向进化，开发出具有除草剂抗性的水稻新种质。植物基因进化的BEMGE原理和程序。周焕斌供图 通讯作者周焕斌介绍，通过BEMGE技术发掘出不同农艺性状及强度等位基因
Cell：科学家发明了分子“定向进化”的快速方法
北卡罗来纳大学医学院的科学家们创造了一种强大的新"定向进化"技术，用于快速开发科学工具和针对许多疾病的新疗法。 据《Cell》杂志报道，科学家们通过进化几种蛋白质来完成精确的新任务，每次都在几天内完成，从而展示了这项技术。现有的定向进化方法更加费力和耗时，而且通常应用于细菌细胞，这限制了这种技
诺奖得主Frances－H.－Arnold专访——酶的定向进化
上周，加州理工大学教授Frances H. Arnold被授予诺贝尔化学奖，以表彰她在生物酶定向进化领域所做出的杰出贡献。早在2011年，Wiley旗下Chemistryviews杂志曾对Frances H. Arnold进行过专访。Vera Koester博士与Arnold教授交流了如何使用实验室
科研人员开发内源基因非编码区定向进化新技术
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517501.shtm近日，中国农业科学院植物保护研究所作物病原生物功能基因组研究创新团队开发了核酸酶LbCas12a介导的内源基因非编码区定向进化技术。相关研究成果发表在《植物通讯 (Plant Comm
上海药物所提出机器学习辅助定向进化新方法
定向进化是模拟自然进化机制，利用现代分子生物学方法创造大量的突变基因文库，采用灵敏的定向筛选策略，创造出自然界不存在的或改良特性的蛋白质等生物分子的一种方法。定向进化已广泛应用于蛋白质的分子改造和优化，被认为是生产具有改良或全新特性的蛋白质的高效方法，对于酶工程、多肽和大分子药物设计都具有重要意义。
天津工生所在酶定向进化方法学研究中取得进展
定向进化技术是改造酶催化特性（如立体/区域/化学选择性、活性、热稳定性等）的有效手段。前期研究证明，对位于酶催化口袋的氨基酸残基进行饱和突变（SM）可成功控制酶的选择性和活性。作为常用的简并密码子，NNK可编码20种氨基酸，但随着突变位点的增多，筛选量呈指数级增长（20m，m为位点数目）。如何通
天津工生所在酶定向进化方法学研究中取得进展
定向进化技术是改造酶催化特性（如立体/区域/化学选择性、活性、热稳定性等）的有效手段。前期研究证明，对位于酶催化口袋的氨基酸残基进行饱和突变（SM）可成功控制酶的选择性和活性。作为常用的简并密码子，NNK可编码20种氨基酸，但随着突变位点的增多，筛选量呈指数级增长（20m，m为位点数目）。如何通
阻止细菌定向进化能够有效缓解细菌耐药性的发生
病原菌耐药性的出现与发展是全世界的主要健康威胁。虽然解决耐药性的传统策略是开发新的抗生素，但更可持续的长期方法可能是防止细菌进化色发生。到目前为止，这种方法的一个主要障碍是尚不清楚抗生素如何诱导新的突变。 在4月1日发表在《Molecular Cell》杂志上的一项研究中，研究人员发现抗生素诱
研究人员发表抗体亲和力体内定向进化系统“EASINESS”
上海交通大学系统生物医学研究院陶生策团队，开发了一种基于大肠杆菌的抗体亲和力体内定向进化系统“EASINESS”，可以在一周内将目标抗体亲和力提升1-2个数量级，且无需复杂的机械装置与人工操作。该研究基于一种易错DNA聚合酶I选择性地突变ColE1质粒实现体内抗体突变库的构建，以及来自mDHFR
回归化学的2018Nobel化学奖：酶的定向进化
科学大院公众号ID：kexuedayuan关注诺贝尓奖的创立者Alfred Bernhard Nobel本身是一位化学家。可是诺贝尓奖最喜欢搞跨界的就是化学奖，总喜欢颁给不那么化学的发现。111次的诺贝尔化学奖20+次颁给生物学（毕竟还是有一门交叉学科叫生物化学），20+次颁给物理学，甚至还有1次颁
邹鹏团队报道基于荧光成像的蛋白质定向进化方法
近日，北京大学化学与分子工程学院、合成与功能生物分子中心、IDG麦戈文脑科学研究所、北大-清华生命科学联合中心邹鹏课题组（博士生林畅为第一作者）在 Cell 子刊 Cell Reports Methods 上发表了题为：Functional imaging-guided cell selecti
分隔式自我复制（聚合酶和其他酶的定向进化的
分隔式自我复制（聚合酶和其他酶的定向进化的一个新方法） 实验材料 E.coli 抑制菌株 TG1
利用核苷酸交换和剪切技术进行DNA碎裂和定向进化实验
3.5 片段纯化经酶解和化学裂解得到的基因片段（见 10.3.3 ) 即可通过硅胶树脂直接从切割反应液中纯化（见 10.3. 5.1)，也可通过制备型尿素变性聚丙烯酰胺凝胶电泳纯化（见 10.3.5.2) 。最初我们认为如想得到特定大小的片段必须通过凝胶电泳来纯化，以确保在重组装反应中没有较长片段甚
利用核苷酸交换和剪切技术进行DNA碎裂和定向进化实验
利用 DNA 混编模仿自然进化过程是优化 DNA 和蛋白质性质的常用方法。这里我们介绍这类方法的一个新进展，即利用标准的聚合酶链反应（PCR)放大基因文库时与其他 4 种标准 dNTP—起掺入 dUTP 作为确定 DNA 碎裂位点的交换核苷酸。本实验来源「现代蛋白质工程实验指南」〔德〕K.M.阿恩特
高通量自动化筛选加速对蛋白质定向进化的影响
进化在自然界中每天都在发生，从未停止，由自然选择压力进行筛选，往往需要漫长的时间。近代生物学的发展使人们认识到蛋白质进化大多是由于某些点突变或修饰的积累而形成的。2018年诺贝尔化学奖获得者弗朗西斯.阿诺德，其首次提出了酶的定向进化理论而获此殊荣。 蛋白质定向进化技术，被广泛的应用于酶分子改造，以
什么技术值百万美金？
世界最大的科技奖项“千禧技术奖”（Millennium Technology Prize）是由芬兰技术学院评选出来，用以表彰对于科技贡献的重要奖项，相比于诺贝尔奖侧重于对科学的贡献，千禧技术奖则主要专注于表彰在技术方面的成就，首位获奖者是万维网(WWW)的最早开发者Tim Berners-Lee
利用核苷酸交换和剪切技术进行DNA碎裂和定向进化实验－3
3.6 纯化片段的定量为了分析和比较纯化得到的 DNA 的产量，我们首先使用 SYBR Greenn 试剂来定量。因为 NExT DNA 混编方法的重复率很髙，我们只定量一次即可（见注 16 )。通常我们都能获得浓度为 40~60 ng/μl 的 DNA 片段。( 1 ) 取 2 μl 纯化的 DN
利用核苷酸交换和剪切技术进行DNA碎裂和定向进化实验－1
实验材料 T4 DNA 连接酶感受态细胞试剂、试剂盒 Taq 聚合酶PCR 缓冲液溴化乙锭（EB) 溶液过硫酸铵（APS) 水溶液仪器、耗材 琼脂糖凝胶实验步骤 3.1 克隆NExT 混编过程中，使用包含限制性酶切位点的混编引物的配对位点应设置在紧挨着目标基因的两侧，理想的退火温度为 60°C 左右
高效双碱基编辑器研发成功并在水稻中实现基因定向进化
近日，中国农业科学院作物科学研究所作物精准育种技术创新团队成功开发了一种高效、编辑范围更广的胞嘧啶和腺嘌呤双碱基编辑融合系统，利用该系统对水稻内源基因编码区进行改造，获得了高抗草甘膦的水稻新型基因资源。相关研究成果在线发表在《植物学报（Journal of Integrative Plant B
利用核苷酸交换和剪切技术进行DNA碎裂和定向进化实验－2
3.3 酶解反应和化学切割将尿苷酸交换 PCR 纯化后的产物进行 UDG 酶解反应，在交换核苷酸位置切割 DNA。该酶对双链和单链 DNA 均有效，通过对双脱氧尿苷 C1' 位点的亲核攻击引发水解反应，高特异的去除尿嘧啶基团 [12] 。哌啶用于经 UDG 酶切割去除尿嘧啶后的骨架部分
通过翻译系统的定向进化，提高非天然氨基酸的整入效率
在一项新的研究中，林世贤教授课题组在Nature Communications期刊上发表了一篇标题为“Directed-evolution of translation system for efficient unnatural amino acids incorporation and ge
2018年诺贝尔化学奖：酶的定向进化技术与噬菌体技术
10月，2018年度诺贝尔化学奖揭晓。今年该奖项的获得者是美国科学家弗朗西丝·阿诺德（Frances H. Arnoid）、乔治·史密斯（George P. Smith）和英国科学家格雷戈里·温特（Sir Gregory P. Winter）。他们的获奖理由是在酶的定向演化以及用于多肽和抗体的噬