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PGASO合成生物學技術 TWBIO全瑩生技打造細胞工廠

透過生物合成學技術打造高價值的天然物。全瑩科技

建立在成熟的基因體定序與DNA合成技術上,全瑩生技將基因迴路視作一個個BioApp,以合成生物學技術(Promoter-based Gene Assembly and Simultaneous Overexpression;以下稱PGASO)導入到益生菌中,發揮微生物能夠快速發酵複製的特性,打造永續細胞工廠量產珍稀原料。

出身學界、現為全瑩執行長的Lance Chang表示,得利於生物科技在基因體定序上的成熟,許多生物中不同的基因功能都已經被精確地定義,如同一塊塊積木;搭配現今成熟的DNA合成技術,可根據鹼基ATCG的排列合成出各種不同功能的「積木」,經過整合測試即成基因迴路。

中央研究院團隊研發出名為PGASO的合成生物學技術,可將不同的基因迴路以最有效率的方式組裝在細胞中;不同於因基因編輯嬰兒而沸沸揚揚的CRISPR,CRISPR技術主要是將存在細胞中的元件精準的移除或改寫,而PGASO是將不同的基因迴路裝載入細胞,創造嶄新的生物功能BioApp。

Lance表示,PGASO技術讓細胞編輯研究的時間、成本大幅降低,因此團隊可以快速地嘗試不同基因迴路的組合,找到讓細胞展現最佳生產效率的組合方式。而PGASO所應用的首例為高價值的天然蝦紅素,自藻類萃取蝦紅素的成本較高,需要大面積的藻類養殖地,以及等待藻類成長的時間成本;另一方面,若在開放環境大量養殖藻類,則形同水域的優養化對環境造成破壞。

全瑩生技在瞭解了生產蝦紅素所需的基因迴路之生物資訊後,運用PGASO技術將所需的基因迴路裝置進益生菌中,以益生菌細胞為宿主,在發酵槽中透過餵養糖類碳源讓益生菌快速發酵。

Lance表示,現今許多生物基因體大數據皆已經公開,科學家能夠研究各種功能性基因迴路的最佳組合,只要透過適合微生物發酵的發酵槽,就可以打造出快速複製細胞的細胞工廠。

蝦紅素的應用只是全瑩生技的嘗試,細胞的合成技術亦可以用於生質能源、藥物、疫苗、酵素、新農業、高價化合物等的製造上。現階段全瑩已鎖定北歐的策略聯盟合作,未來會將蝦紅素的應用投入高價天然物與鮭魚飼料添加劑的市場。

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