廖俊智團隊 創造全球首株合成嗜甲醇菌/國際期刊譽為「合成生物學新標竿」
〔記者簡惠茹/台北報導〕中研院長廖俊智帶領研究團隊,成功創造出全世界第一株人工合成嗜甲醇菌!廖俊智表示,溫室氣體轉換成甲醇後,此菌可把甲醇做為食物來源,將來可進一步轉化出燃料、藥品等化學品,創造新的碳循環,也可望為全球暖化效應提出可能解方。論文8月發表於國際期刊《細胞》(Cell),被審查委員譽為「合成生物學的新標竿」。
創造新的碳循環 減緩暖化
研究團隊昨天發表研究成果,身為論文通訊作者的廖俊智說,團隊經4年研究,創造出人工合成嗜甲醇菌,可利用甲醇當作食物來生長,創造新的碳循環,包括二氧化碳和甲烷等溫室氣體,經轉化成甲醇後,利用這菌株就可再轉化成各式化學品、燃料或藥品等。
文章第一作者、美國加州大學洛杉磯分校(UCLA)化工博士陳育孝指出,二氧化碳是造成全球暖化主因之一,但目前碳捕捉技術將二氧化碳分離後只能封存地底,無法循環再利用,團隊選擇使用生物轉換方式,將大腸桿菌改造成人工合成嗜甲醇菌,吃進甲醇後,就能轉化成可再利用的不同化學品。
目前全球有許多團隊都想將這個菌合成出來,廖俊智團隊率先完成,主因是獨創的代謝理論計算模組,可以預測需要調控的關鍵酵素,從大腸桿菌的代謝途徑中,找到關鍵酵素後進行基因改造而成嗜甲醇菌。
陳育孝表示,研究團隊也發現此菌株是透過「基因組拷貝數變異」(CNV)進化成嗜甲醇菌,人工合成嗜甲醇菌繁衍後代的方式,會複製自身部分基因,調控甲醇使用效率。這樣的複製方式常見於癌細胞,在細菌上相當少見,這次研究也從細菌觀察到此現象。
進一步轉化出燃料、藥品
陳育孝說,目前研究完成第一步是讓菌株吃進甲醇,未來透過基因工程進一步擴充功能,選擇要改造的基因,讓菌株吃進甲醇後產出化學產品,例如原料藥、抗癌藥、燃料、人工樹脂材料、生物可分解性塑膠材料等;還能使甲醇取代醣類成為生物工程的原料,避免佔用糧食資源。