海大第一隻會喊「餓」矽藻 獨步全球

2017-04-19 16:51

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年僅二十八歲博士生林宏運(左)解開矽藻基因密碼,研究成果領先全球。(圖/張毅攝)

年僅二十八歲博士生林宏運(左)解開矽藻基因密碼,研究成果領先全球。(圖/張毅攝)

國立臺灣海洋大學生物科技學系博士生林宏運,針對藻類研究有成,發現矽藻中的酵素,透過基因工程技術發現,會發出不同顏色的螢光,研究團隊已可純化這種酵素,同時把研究結果應用到生技製藥,前景看好。

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研究結果已獲專利 國際期刊收錄

海大指出,今天上午舉辦「生科週研究成果發表會」,生命科學暨生物科技學系林翰佳主任研究團隊,透過生物技術研發出全世界第一隻「會喊餓」的矽藻,這項研究成果領先全球,同時已經被藻類研究領域頂尖國際期刊Algal research收錄,更獲得專利認證,未來可以技轉到生技產業,應用在環境檢測及生技製藥等領域。

海洋大學表示,為了讓學生了解產業動態,激發對於研究的熱忱,生命科學暨生物科技學系每年舉辦生科週活動,邀請產業界代表及校友分享最新產業動態,並舉辦生物技術研討會,同時展示與分享海大生科系在教學與研究上的成果,以及生科研究所碩二同學論文研究成果,希望透過研究發表、觀摩及產業交流,擴展學生對於生物產業發展之研究視野。

海大生科系主任林翰佳表示,在過去的研究中,發現矽藻在營養缺乏的逆境下,會產生一種「鹼性磷解酶」的酵素,可以把原來矽藻無法吸收的有機磷酸鹽,催化成可利用的無機磷酸鹽,但從來沒有人能夠把這種酵素從矽藻中純化出來,深入研究。

年僅二十八歲博士生 解開矽藻基因密碼

海大生科系博士生林宏運利用質譜技術,配合生化分析的方法,成功純化並鑑定出能夠產生這種酵素的基因序列,還發現這段基因,在矽藻缺乏磷酸鹽的環境下相當活躍。

正常情況下,矽藻在受到藍光照射時,細胞內的葉綠體會發出紅色的自體螢光,林宏運同學透過基因工程的技術,把矽藻細胞內啟動鹼性磷解酶基因的開關,改成驅動綠色螢光蛋白的基因,讓這株透過基因轉殖的矽藻,在缺乏磷酸鹽的環境中,受到藍光照射時會發出綠色螢光。

林翰佳說,這種鹼性磷解酶基因啟動子,會根據環境中的磷酸鹽濃度,調節基因的表現量,磷酸鹽越低的時候,表現量越高,就是說這株透過基因轉殖的矽藻,在環境中缺乏磷酸鹽的時候,就會大量產生綠色螢光蛋白,發出很強的螢光。

矽藻會因營養素的吸收與否,發出不同色的螢光。(圖/國立海洋大學提供)
矽藻會因營養素的吸收與否,發出不同色的螢光。(圖/國立海洋大學提供)

未來可應用在檢測環境及生技製藥領域

林翰佳主任所率領的研究團隊,成功選殖出矽藻的鹼性磷解酶基因啟動子,並利用這個啟動子來驅動矽藻細胞表現出綠色螢光蛋白。這項技術已經獲得專利認證,未來可以用來直接檢測環境中的磷酸鹽濃度,或是技轉到生技產業,利用這種鹼性磷解酶啟動子高度的活性,應用在生技製藥等領域,生產具有醫療價值的重組蛋白。

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