“诺奖”基因技术改良藻细胞

中科院水生所&艾诗特签约合作

2021年3月24日，中科院水生所与艾诗特虾青素共同签署“中科院水生所•艾诗特虾青素技术开发合作协议”。双方共建“中国科学院水生生物研究雨生红球藻优化培育基地”，进一步运用最新的诺贝尔奖技术，攻坚世界雨生红球藻产业发展瓶颈，提高中国雨生红球藻产能和虾青素系列产品品质。

项目介绍

雨生红球藻中基于CRISPR/Cas9 遗传操作体系的建立及在提高生物量和虾青素含量中的应用技术研究

自然界中雨生红球藻是虾青素积累量最高的微藻，规模养殖，商业化量产，但仍存在诸多瓶颈问题，如生物量偏低、目标产物积累率偏低 、工艺流程复杂、培养周期长等。

为了充分发挥微藻生产潜力，优化生产工艺，有必要利用分子生物技术研究微藻的遗传背景，解决生物量偏低，脂质累积率偏低、培养周期长等瓶颈问题。从而，从源头改善雨生红球藻生物量、生产模式、以及虾青素品质等。

艾诗特和中科院一起通过2020年“诺贝尔”化学奖项目CRISPR/Cas9基因编辑技术，在雨生红球藻中建立，鉴定雨生红球藻基因组上每个编码或非编码位点的功能。然后，通过对藻种基因敲除、基因敲入、基因抑制和激活、多重编辑、功能基因组筛选等，完成编辑改造出新的雨生红球藻藻种，能够具有生物含量高，虾青素累积含量高的特点，同时改造雨生红球藻藻种细胞壁，提高藻油的提取效率。

项目进展

该项目为世界首创，任务艰巨，但国际微藻权威专家、中国科学院水生生物研究所黄开耀团队和艾诗特科研团队的共同努力下，项目于2年内，在国际上率先建立雨生红球藻基因编辑的遗传操作体系，已成功将优质基因转入雨生红球藻中，初试验其虾青素含量提高了1.47倍。目前，藻种已进入实际预生产阶段。后续利用基因编辑遗传操作体系提高虾青素产量和含量、改造细胞壁的研究结果，将陆续发布。