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2014-12-01使細菌成為生產燃料的工廠 540 期

Author 作者 編輯部
11/5   利用大腸桿菌代謝工程學的方式製造出短鏈的醇類溶劑(如:異戊烯醇,一種汽油替代燃料),已經是許多實驗室長期以來研究的主題。然而醇類對菌類的生長有殺傷力,因此改善菌類對於環境中醇類的容忍量,可說是讓微生物持續生產燃料化合物的關鍵。

來自新加坡與美國的研究人員,在培養一般大腸桿菌菌株的環境中添加異戊烯醇,刺激菌株;當細菌對環境產生反應,研究小組便檢測基因轉錄出的mRNA分子,篩選出會隨環境變化的基因,其中40種有助於緩解醇類對菌株的毒性反應;接著在可生產異戊烯醇的菌株中,強化這40種基因的表現,發現有8種可以避免菌株被異戊烯醇抑制生長, 其中MetRMdlB基因的效果特別好。

 
由它們所產生的蛋白質:MetR是一種生物合成調節因子(biosynthesis regulator),能增加55%的異戊烯醇產量;而MdlB是轉運蛋白(transport proteins,負責生物膜內外物質與訊號交換的膜蛋白),短期內則能增加12%;如果持續讓細胞合成更多的MdlB,其產量甚至可達到60%。

由於MdlB具有將產物輸出細胞的能力,一旦醇類離開菌體,這些生化燃料就不會再回到菌體內,菌株的生存環境便不會受到醇類影響,因此這種基因工程的方法,可以培養出一批持續生產燃料化合物的菌株,滿足生物燃料工業化生產的需求。