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海大研发:全世界第一只“会喊饿”的硅藻

海大生命科学暨生物科技学系主任林翰佳(右)、博士生林宏运,其硅藻研究可技转并应用在生技制药等。(周美晴/大纪元)

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【大纪元2017年04月19日讯】(大纪元记者周美晴台湾基隆报导)国立台湾海洋大学19日举办“生科周研究成果发表会”,生命科学暨生物科技学系主任林翰佳研究团队,透过生物技术研发出全世界第一只“会喊饿”的硅藻,这项研究成果领先全球,同时已经被藻类研究领域顶尖国际期刊Algal research收录,更获得专利认证,未来可以技转到生技产业,应用在环境检测及生技制药等领域,生产具有医疗价值的重组蛋白质。

海洋中的硅藻,可利用太阳能把二氧化碳转变成有用的葡萄糖(称为固碳作用),同时产生我们所需的氧气。海大生科系博士生林宏运说硅藻会进行光合作用这不稀奇,它能够表现自己饥饿的状态才特别!

正常情况下,硅藻在受到蓝光照射时,细胞内的叶绿体会发出红色的自体萤光,但肚子饿了(缺磷酸盐时)在蓝光照射下会由红转黄,严重缺乏时就转成绿色萤光。

而这项研究能突破,是林宏运在硅藻基因转殖技术上一直栽跟斗后,两位指导老师安排他到德国深造,回国后他付出更多的耐心设计实验,确实执行,最后才终于获得重大的突破。

海大生科系主任林翰佳表示,在过去的研究中,发现硅藻在营养缺乏的逆境下会产生一种“碱性磷解酶”的酵素,可以把原来硅藻无法吸收的有机磷酸盐,催化成可利用的无机磷酸盐,但从来没有人能够把这种酵素从硅藻中纯化出来,深入研究。

林宏运同学研究利用质谱技术配合生化分析的方法,成功纯化并鉴定出能够产生这种酵素的基因序列,还发现这段基因在硅藻缺乏磷酸盐的环境下相当活跃。

透过基因工程的技术,把硅藻细胞内启动碱性磷解酶基因的开关,改成驱动绿色萤光蛋白的基因,让这株透过基因转殖的硅藻在缺乏磷酸盐的环境中,受到蓝光照射时会发出绿色萤光。

这种碱性磷解酶基因启动子会根据环境中的磷酸盐浓度,来调节基因的表现量,磷酸盐越低的时候,表现量越高,也就是说这株透过基因转殖的硅藻在环境中缺乏磷酸盐的时候就会大量产生绿色萤光蛋白,发出很强的萤光。

林翰佳主任所率领的研究团队,成功选殖出硅藻的碱性磷解酶基因启动子,并利用这个启动子来驱动硅藻细胞表现出绿色萤光蛋白。这项技术未来可以用来直接检测环境中的磷酸盐浓度,或是技转到生技产业,应用在生技制药等领域,生产具有医疗价值的重组蛋白。

海大研究硅藻基因转殖技术超过国外10倍,深具商业潜力。(周美晴/大纪元)
海大研究硅藻基因转殖技术超过国外10倍,深具商业潜力。(周美晴/大纪元)
硅藻肚子饿了(缺磷酸盐时)在蓝光照射下会转成萤光绿。(周美晴/大纪元)
硅藻肚子饿了(缺磷酸盐时)在蓝光照射下会转成萤光绿。(周美晴/大纪元)

责任编辑:陈玟绮

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