1月8日,生物技术研究所举办了2025年第1期农业生物技术前沿讲堂,邀请中国科学院遗传发育所许操研究员与北京大学博雅特聘教授刘涛教授分别以“源-库关系理性设计与环境智能作物创制”和“基因密码子扩展与非天然氨基酸遗传编码”为题做主题报告。
许操研究员基于植物生理学经典理论“源库理论”,通过持续攻关让理论成为现实,研发出不同作物通用的高产稳产快速育种技术体系——“环境智能型高产—稳产作物育种新策略”。报告主要围绕此体系,介绍了团队自主研发的高效基因敲入技术——引导编辑器(Prime-editing),并以此为基础对在《Cell》上发表的文章内容进行了全面详细的介绍,重点阐述了环境智能精准设计育种新路径,为突破作物高产稳产育种瓶颈,保障粮食安全提供全新育种策略。
刘涛教授从抗体药物偶联传统方式存在的问题出发,提出了蛋白质精准修饰方法的研究主题。通过对氨酰-tRNA合成酶进行改造,利用终止密码子编码非天然氨基酸,精准地合成在特定位点含有非天然氨基酸的蛋白质药物。同时,通过基因工程等手段,解决了非天然氨基酸产量低、缺乏通用性、成本高的难题。刘涛教授围绕抗体药物定点偶联、基因精准编辑效率提升等方面介绍了团队的近期工作,展望了人源化非天然氨基酸遗传编码体系及在细胞治疗和基因治疗中的发展蓝图。
两个报告从不同方向为在场师生展示了前沿领域最新进展方向,报告结束后,现场师生就报告内容和个人研究内容开展了广泛的讨论与交流。本次前沿讲堂活动加深了师生对于环境智能设计育种、密码子重编码研究的认识,为农业生物智能设计与合成生物技术交叉融合提供了新思路,拓宽了学术视野,活跃了学术思维。中国农科院生物所、作科所等科研人员、研究生50余人参加报告会。
许操研究员长期从事作物发育环境适应性机理与设计育种研究,近5年主要成果在Cell, Nature Biotechnology, Nature Genetics, Nature Chemical Biology, Nature Plants等杂志发表,相继在作物从头驯化、环境智能设计育种、作物蛋白质相分离以及作物发育稳健性等新领域取得原创性研究成果,相关成果被Nature, Science, Discover等杂志多次荐评。
刘涛教授任北大药学院,分子与细胞药理系主任。担任Journal of Molecular Biology和Chinese Chemical Letter杂志编委。以通讯作者身份在Nat Chem、 Nat Chem Biol、Chem Rev、Mol Cell、Nat. Commun、Sci Adv、Chem、JACS、ACIE等发表论文30余篇。研究集中在基于细胞工程的蛋白质精准化学修饰技术,通过非天然氨基酸介导的蛋白质化学修饰实现蛋白质药物,蛋白质生物传感器以及基因治疗载体的升级换代与创新。