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台中研院合成嗜甲醇菌 开辟碳循环

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【大纪元2020年08月18日讯】(大纪元记者徐翠玲台湾台北报导)中央研究院院长廖俊智研究团队,近期成功创出世界第一株合成嗜甲醇菌,成为合成生物学的新标竿。中研院指出,未来嗜甲醇菌可利用由温室气体转化成的甲醇,生产化学品、药品及燃料等高价值含碳化合物,为碳循环开辟更多可能性。研究论文已发表于世界顶尖期刊《细胞》(Cell)。

中研院表示,由廖俊智带领的研究团队率先突破,将常见的大肠杆菌改造为合成的嗜甲醇菌。对一般细菌而言,甲醇具有毒性,这次研究的关键突破是以电子显微镜、蛋白质体学,以及3种不同的基因定序等技术,发现甲醇在进入一般细菌后,会使细胞内的DNA及蛋白质互相纠缠,导致细胞死亡。因此,研究团队展开更严密的基因调控,才顺利将大肠杆菌改造成嗜甲醇菌。

合成嗜甲醇菌具有工业发展潜力及深度减碳价值。中研院提及,未来可透过基因工程进一步扩充嗜甲醇菌功能,将甲醇转化为遍及人类生活的化学产品,如:原料药、抗癌药、燃料、人造树脂材料,以及生物可分解性塑胶材料等,亦可使甲醇取代糖类成为生物工程的原料,避免占用粮食资源。

研究论文第一作者陈育孝说,研究团队为此细菌基因定序时,侦测到其演化过程中的变异,发现此菌株是透过“基因组拷贝数变异”(CNV)进化成嗜甲醇菌,也就是复制自身部分基因来调控甲醇的使用效率,同时避免甲醇的毒性反应。基因组拷贝数变异常见于癌细胞,在细菌上相当少见。这项研究属于基础研究阶段,未来希望能合成直接让细菌嗜温室气体、解决温室效应问题。◇

责任编辑:王愉悦

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