合成生物學突破 基改酵母菌生產纖維素酒精

利用酵母菌作為生物工廠，未來可望利用低成本原料量生產多種天然物質。中央研究院與中興大學組成的研究團隊，研發出高效率的大量基因轉殖技術平台「PGASO」，並利用基因改造技術使KY3酵母菌可直接將稻稈等纖維素轉化成生質酒精。該研究成果7月底已在國際知名期刊《生質能源生物科技》發表，被認為在合成生物學具有領先指標的意義。

該團隊由中研院生物多樣性中心主任李文雄領軍，成員包括基因體研究中心博士後研究員張瑞仁、中研院農業生物科技研究中心主任施明哲及中興大學生物科技發展中心主任黃介辰等人。

研究團隊的兩大突破，一是建立高效率的大量基因轉殖技術平台PGASO，另一突破是從乳酪中找到KY3酵母菌，透過PGASO技術平台調控酵母菌上的基因群，改造後的酵母菌可直接將纖維素轉化為生質酒精。玉米稈、稻稈、狼尾草等植物纖維，目前轉化為生質能源的主要方式是先加入真菌的酵素分解，再加入酵母菌轉化，然而改造後的KY3酵母菌則可直接分解、轉化纖維素。目前以KY3酵母菌正在申請台、美專利。

中研院基因體研究中心博士後研究員張瑞仁表示，研究團隊研發完成高效率基因轉殖技術平台PGASO，在掌握微生物的物質製造及代謝過程後，透過設計或改造基因體、賦予新的功能，製造該微生物原本無法產生的物質。就像樂高積木一樣，是一個可以自由組裝、調控多基因表現的細胞工廠。

相對於美日研發的合成生物技術平台，每次僅能轉殖一種基因，中研院生物多樣性研究中心主任李文雄強調，PGASO可以一次同時轉殖好幾個基因，也可以把不同物種的基因同時轉殖到微生物基因體內，並任意調控每個基因功能的強弱表現，等於是發展一個基因盒子，將想要的基因放進去表現。

除了分解纖維素製造生質酒精以外，「我們有更大的企圖心，利用它生產蝦青素（天然抗氧化劑）和紫杉醇（抗癌天然物）等高單價天然物。」張瑞仁指出。