美國伊里諾斯州的農(nóng)業(yè)科研局(ARS)的科學(xué)家們最近因新加入的伙伴而激動(dòng)不已——一個(gè)獨(dú)臂的機(jī)器人,,它能加速工業(yè)上蛋白活化過程,如從玉米芯纖維中提取乙醇(酒精),。
這個(gè)機(jī)器人是一套名為“基質(zhì)功能性蛋白細(xì)胞”的自動(dòng)化系統(tǒng)的核心部件。據(jù)ARS農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究中心的分子生物學(xué)家Stephen Hughes透露,,這套系統(tǒng)是首套能使數(shù)個(gè)傳統(tǒng)上由人工操作的進(jìn)程轉(zhuǎn)為全自動(dòng)化的設(shè)備,。
縮減的進(jìn)程包括:萃取植物、微生物以及其他有機(jī)組織細(xì)胞中的基因物質(zhì),;復(fù)制DNA遺傳信息,;將遺傳信息復(fù)本插入至大腸桿菌;培養(yǎng)這些細(xì)菌使DNA復(fù)本連接成序列并識(shí)別蛋白,;將想要的基因植入酵母細(xì)胞來制造酒精,。
Hughes表示,得力于機(jī)器人機(jī)械手臂快捷而精準(zhǔn)的移動(dòng),,這套自動(dòng)控制系統(tǒng)比人工操作快了成百上千倍,。他和ARS生物產(chǎn)品和生物催化研究組的同事,以及新澤西赫得森控制組的研究小組一起合作開發(fā)出這套系統(tǒng),。
這套自動(dòng)控制系統(tǒng)的獨(dú)特之處在于它能用來對(duì)酵母進(jìn)行轉(zhuǎn)基因操作,,使之能代謝玉米纖維中鎖定的糖份,,非轉(zhuǎn)基因的酵母是無法實(shí)現(xiàn)的。
目前,,工業(yè)獲取酒精的途徑只有先從玉米或其他作物中提取淀粉轉(zhuǎn)化為糖,,然后制造成酒精。現(xiàn)在使用酵母菌株,,從一蒲式耳(相當(dāng)于八加侖)玉米中能夠提取近乎3加侖的酒精,。Hughes及其同事估計(jì),這種新菌株能打斷玉米纖維,,從而能多壓榨10%的酒精,。