新方法能更高效將細(xì)菌變成纖維素
更新時(shí)間：2024/8/1 9:59:00 來(lái)源：新華社
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細(xì)菌能生產(chǎn)纖維素等人類感興趣的材料。瑞士研究人員近期發(fā)明一種新方法，利用紫外線改造某些細(xì)菌，能快速培養(yǎng)并挑選出“生產(chǎn)力”最高的細(xì)菌，以產(chǎn)出更多纖維素。
高純度纖維素在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用以及包裝材料和紡織品的生產(chǎn)中需求量很大。雖然有些細(xì)菌能生產(chǎn)纖維素，但過(guò)程耗時(shí)且產(chǎn)量太小，無(wú)法工業(yè)化量產(chǎn)。瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院研究人員近期在美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)》上發(fā)表論文說(shuō)，他們發(fā)明了一種新方法，改造一種能生產(chǎn)纖維素的醋酸菌，能夠非�？焖俚禺a(chǎn)出數(shù)以萬(wàn)計(jì)的細(xì)菌變種，并篩選出那些產(chǎn)出纖維素最多的菌株。
研究人員首先要?jiǎng)?chuàng)造出自然界中已有野生型菌株的新變種。為此，他們用短波紫外線照射細(xì)菌細(xì)胞，這會(huì)破壞細(xì)菌DNA（脫氧核糖核酸）的隨機(jī)位點(diǎn)，然后將細(xì)菌放在暗室中以阻止對(duì)DNA損傷的任何修復(fù)，從而誘導(dǎo)突變。
研究人員使用微型裝置將每個(gè)細(xì)菌細(xì)胞封裝在一小滴營(yíng)養(yǎng)液中，并讓細(xì)胞在特定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生纖維素。培養(yǎng)期后，他們使用熒光顯微鏡分析哪些細(xì)胞產(chǎn)生了大量纖維素，哪些細(xì)胞沒(méi)有或產(chǎn)生的纖維素很少。
借助該校另一個(gè)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的全自動(dòng)高效篩選系統(tǒng)，研究人員選出那些能產(chǎn)生大量纖維素的細(xì)菌細(xì)胞。他們最后篩選出4種變異菌株，其纖維素產(chǎn)量比野生型菌株高出50%至70%。
研究人員還對(duì)這4種變異菌株作了基因分析，找出哪些基因變異了，以及這些變化是如何導(dǎo)致纖維素過(guò)量生產(chǎn)的。研究人員已申請(qǐng)了相關(guān)專利。下一步，他們希望與相關(guān)公司合作，在真實(shí)的工業(yè)條件下測(cè)試這種纖維素生產(chǎn)過(guò)程。
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細(xì)菌能生產(chǎn)纖維素等人類感興趣的材料。瑞士研究人員近期發(fā)明一種新方法，利用紫外線改造某些細(xì)菌，能快速培養(yǎng)并挑選出“生產(chǎn)力”最高的細(xì)菌，以產(chǎn)出更多纖維素。
高純度纖維素在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用以及包裝材料和紡織品的生產(chǎn)中需求量很大。雖然有些細(xì)菌能生產(chǎn)纖維素，但過(guò)程耗時(shí)且產(chǎn)量太小，無(wú)法工業(yè)化量產(chǎn)。瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院研究人員近期在美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)》上發(fā)表論文說(shuō)，他們發(fā)明了一種新方法，改造一種能生產(chǎn)纖維素的醋酸菌，能夠非�？焖俚禺a(chǎn)出數(shù)以萬(wàn)計(jì)的細(xì)菌變種，并篩選出那些產(chǎn)出纖維素最多的菌株。
研究人員首先要?jiǎng)?chuàng)造出自然界中已有野生型菌株的新變種。為此，他們用短波紫外線照射細(xì)菌細(xì)胞，這會(huì)破壞細(xì)菌DNA（脫氧核糖核酸）的隨機(jī)位點(diǎn)，然后將細(xì)菌放在暗室中以阻止對(duì)DNA損傷的任何修復(fù)，從而誘導(dǎo)突變。
研究人員使用微型裝置將每個(gè)細(xì)菌細(xì)胞封裝在一小滴營(yíng)養(yǎng)液中，并讓細(xì)胞在特定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生纖維素。培養(yǎng)期后，他們使用熒光顯微鏡分析哪些細(xì)胞產(chǎn)生了大量纖維素，哪些細(xì)胞沒(méi)有或產(chǎn)生的纖維素很少。
借助該校另一個(gè)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的全自動(dòng)高效篩選系統(tǒng)，研究人員選出那些能產(chǎn)生大量纖維素的細(xì)菌細(xì)胞。他們最后篩選出4種變異菌株，其纖維素產(chǎn)量比野生型菌株高出50%至70%。
研究人員還對(duì)這4種變異菌株作了基因分析，找出哪些基因變異了，以及這些變化是如何導(dǎo)致纖維素過(guò)量生產(chǎn)的。研究人員已申請(qǐng)了相關(guān)專利。下一步，他們希望與相關(guān)公司合作，在真實(shí)的工業(yè)條件下測(cè)試這種纖維素生產(chǎn)過(guò)程。
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