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中研院廖俊智團隊首創「合成嗜甲醇菌」 登頂尖期刊《Cell》

2020.08.18環球生技雜誌/記者 巫芝岳

中研院廖俊智團隊首創「合成嗜甲醇菌」 登頂尖期刊《Cell》(圖片來源:本刊資料庫)

中研院廖俊智團隊首創「合成嗜甲醇菌」 登頂尖期刊《Cell》(圖片來源:本刊資料庫)

今(18)日,中央研究院宣布,由院長廖俊智帶領的研究團隊,成功將大腸桿菌改造為世界第一株「合成嗜甲醇菌」,10日登上頂尖期刊《Cell》。未來,此菌可利用由溫室氣體轉化成的甲醇,來生產各式高價值含碳化合物,如:化學品、藥品及燃料等。

此研究以獨創的理論,推算出常見的大腸桿菌中,需被調控的關鍵酵素,進而將大腸桿菌改造為合成的嗜甲醇菌,且其生長速率已幾近於天然嗜甲醇菌。

廖俊智表示,本次研究的關鍵突破,是以電子顯微鏡、蛋白質體學,以及三種不同的基因定序等技術,發現甲醇在進入一般細菌後,會使細胞內的DNA及蛋白質互相糾纏,導致細胞死亡。因此,研究團隊展開更嚴密的基因調控,才順利將大腸桿菌改造成嗜甲醇菌。

由於天然的嗜甲醇菌難以被改造應用,全球科學家競相投入研究,希望以人工合成的方式創造嗜甲醇菌,然而,過去十數年來卻遲遲未獲成果。

因此,本研究可說是合成生物學新技術突破,再次善用科學,讓碳循環有更多可能。該論文作者為陳育孝博士生、榮昕緯博士、崔昭胤博士生,以及廖俊智。

目前,在將溫室氣體轉化為甲醇後,針對甲醇的化工處理方式,不僅製程有限,還須顧及環保標準。而合成嗜甲醇菌,正有可塑性高、對環境友善等優勢。

未來,可透過基因工程進一步擴充其功能,將甲醇轉化為遍及人類生活的化學產品,如:原料藥、抗癌藥、燃料、人造樹脂材料,以及生物可分解性塑膠材料等;亦可使甲醇取代醣類成為生物工程的原料,避免佔用糧食資源。

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