报告题目：Taming plastids for biotechnology and synthetic biology

报 告 人：Ralph Bock  

报告时间：2024年7月31日  9:00-11:30

报告地点：林学楼二楼报告厅

报告人简介：

Ralph Bock教授，德国马克斯·普朗克分子植物生理研究所所长，德国科学院院士、美国科学院外籍院士以及欧洲分子生物学组织（EMBO）永久会员，在植物细胞器生物学与生物技术等研究领域享有重要国际声誉和地位。其研究领域涵盖细胞器生物学、RNA代谢、光合作用、进化生物学、生物技术和合成生物学、系统生物学等多个领域。入选全球“Highly Cited Researcher” （高引用科学家）。2017年，因在水平基因转移和实验进化领域的开创性研究而荣获美国植物生物学家协会“马丁吉布斯奖”。担任本领域顶级期刊Plant Cell以及Molecular Plant的高级主编和副主编。

报告内容：

The plastid (chloroplast) genome represents an attractive target of genetic engineering in crop plants. Plastid transgenes often give very high expression levels, can be conveniently stacked in synthetic operons, and are largely excluded from pollen transmission, thus providing increased biosafety of transgenic crops. Recent research has greatly expanded our toolbox for plastid genome engineering and many new proof-of-principle applications have highlighted the enormous potential of the transplastomic technology in crop improvement and for the development of plants as bioreactors for the sustainable and cost-effective production of biopharmaceuticals, enzymes and raw materials for the chemical industry. In my talk, I will describe recent technological advances with plastid transformation in seed plants and summarize progress with harnessing the potential of plastid genetic engineering in plant biotechnology and synthetic biology. Selected applications in three areas of biotechnology will be discussed: metabolic pathway engineering, resistance engineering and molecular farming for new pharmaceuticals. Finally, I will report on our first steps towards the design and implementation of a minimum-size synthetic chloroplast genome.

质体（叶绿体）基因组是作物基因工程的一个潜在操纵靶标。质体转基因植株通常具有非常高的表达水平，可以通过操纵子表达多个基因，并且在很大程度上不会通过花粉传播，从而提高了转基因作物的生物安全性。最近的研究极大地扩展了我们的质体基因工程的工具箱，许多新的原理验证应用突显了转质体技术在作物改良和植物作为生物反应器开发方面的巨大潜力，用于可持续和经济高效地生产生物药物、酶和化学工业原料。在我的演讲中，我将介绍种子植物质体转化的最新技术进展，总结利用质体基因工程在植物生物技术和合成生物学中的潜力相关进展，并讨论生物技术在代谢途径工程、抗性工程和新型药物三个领域的应用。最后，我将汇报设计和实现最小尺寸合成叶绿体基因组的初步进展。