安娜.查弗顿
News Office
美国麻省理工学院（MIT）的科学家们刚刚设计出一种能够提高酒精生产的速度和效率的酵母菌。这一新型酵母将为生物燃料生产提供极为重要的支持。
目前，酒精作为能使汽油更有效燃烧的燃料添加物，被视为解决日益凹显的能源问题的最有效办法。然而酒精生产过程中存在一个最大障碍：既高品质的酒精恰恰是破坏通过发酵作用使玉米或其他植物转换为乙醇的酵母菌的毒药。
研究人员通过改变酵母的基因组合，设计出一种新的异形酵母，这种酵母在大大提高对品质好的酒精或者葡萄糖的耐受能力的同时还能大幅提高酒精的生产速度。这一研究成果已经发表在12月8日的《科学》杂志上。
目前，美国已经普及乙醇含量为85%的混合燃料，但这种混合燃料在中东却受到普遍限制，原因是那里的玉米产量有限而酒精生产技术没有成熟，酒精转换效率不高。
能够在何种程度上提高酒精转换效率一直难以有明确的目标，麻省的研究者们在博士后哈尔.艾伯（Hal Alper）的带领下，往前踏进了新的一步。他们的技术关键在于对基因密码——蛋白质进行处理，使它负起基因规则转录的责任，同时依次控制特殊细胞内的基因传递。这样的基因转录约束了DNA的结构，决定基因“开”或“关”，从而有效控制细胞表徵。
通过改变遗传上的特征、表型或有机组织来改变基因，从而影响基因表型的方法能够生产出异形酵母，但是，由于影响遗传特征的是很多个基因，因此很难通过一次性改变如此众多的基因的特征来实现酵母的转换。以控制基因转录因子代替转换为数众多的基因是达成所希望结果的更有效的办法。它的原理在于：转录后的结构决定了细胞的行为，而且转录后的结构由细胞中的转录因子控制。
“麻省理工学院这种通过运用新的异种酵母增加酒精产量的研究是乙醇生产上的全新方法，它就象以改变计算机的中央控制器（转录因子）代替改变个别适用软件（基因）一样。”麻省理工学院遗传学教授及论文作者富林克（Fink）说。
在这一研究中，研究人员把眼光瞄准了两个不同的转录因子，他们和TATA-捆绑蛋白因子（TATA-binding protein）一起作用，当他们在特殊的位置上发生改变时，能够影响至少一打的基因跟着改变，而所有这些改变能够有效提高细胞的乙醇耐性从而使变形后的酵母能够大大提高对高品质乙醇耐受能力。
这一具高品质乙醇耐受能力的酵母还被证明能有效提高发酵效率：变形后的酵母在21个小时内生产出了比普通酵母多50%的乙醇。
据美国能源部数据，美国上一年用1.43亿簿式尔的谷类（包括核、皮、杆、叶、玉米穗轴、外壳）生产出了4亿加仑酒精，而与此同时汽油消耗是140亿加仑。这种经过处理后的变形酵母一旦用于工业生产，将能够显著提高酒精产量。
该研究由杜邦-MIT联盟、新加坡-MIT联盟、美国健康学会和美国能源部联合发起。
该学术论文的其他著作者为MIT化工学院毕业生Joel Moxley和柏林大学技术学院的Elke Nevoigt。
桂公网安备 45010302000297号
