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由密歇根州立大學(xué)(Michigan State University, MSU)植物生物學(xué)教授Jonathan Walton領(lǐng)導(dǎo)的研究小組為了更快地尋找理想酶，率先開(kāi)發(fā)出一個(gè)可有效評(píng)估各種酶的自動(dòng)化系統(tǒng)，測(cè)量酶的哪些組合可從生物樣品中制造最多的糖，樣品有玉米秸稈、風(fēng)傾草(switchgrass)、芒草和酒糟顆粒。這部被稱(chēng)為GLBRC酶平臺(tái)(GENPLAT)的機(jī)器比人工更高 效，能在接收樣品后48小時(shí)內(nèi)測(cè)定理想的酶比例。這技術(shù)可短時(shí)間內(nèi)分析葡萄糖高達(dá)96次。考慮到還有許多未知的蛋白質(zhì)可能對(duì)乙醇生產(chǎn)有用， GENPLAT依靠信息處理能力迅速提高發(fā)現(xiàn)率，如有可能，此平臺(tái)可以在較短時(shí)間內(nèi)將總酶量降低十倍。
為實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)，研究組的短期目標(biāo)是測(cè)出哪些酶對(duì)乙醇生產(chǎn)有重要作用而哪些可被排除在外。Walton提到，比如我們可將18種純酶加入GENPLAT，結(jié)果顯示這種酶的x% 和另一種酶x%的組合下最 優(yōu)，有時(shí)候結(jié)果顯示一種酶在任何情況下都無(wú)貢獻(xiàn)則可將其排除。現(xiàn)在，生物質(zhì)解構(gòu)的經(jīng)濟(jì)酶基本是一體適用，我們可用GENPLAT找出為特定底物訂制的最 優(yōu)可行的酶混合物。將來(lái)，隨著更多乙醇設(shè)備可使用多種原料，特定酶組合將更為重要。Walton預(yù)言此研究最終會(huì)達(dá)到這樣一個(gè)高度，乙醇設(shè)備可接收大量的生物質(zhì)，兩天后，GENPLAT系統(tǒng)給出的數(shù)據(jù)詳細(xì)說(shuō)明哪種酶組合會(huì)產(chǎn)生最 大量的糖。
制造單種純酶用于乙醇生產(chǎn)并不劃算，但一旦單種純酶找到，運(yùn)用工程菌可大量制造一到三種這種感興趣的酶。Walton說(shuō)，“這只是時(shí)間問(wèn)題，我們有改變工程菌基因的所有設(shè)備，可隨心所欲得到我們想要得到的東西。如果有12種工程菌，每種主要制造一種蛋白質(zhì)，可將它們打包運(yùn)到工廠，然后原地混合。然而將此行業(yè)達(dá)到這種程度需要更多的研究和開(kāi)發(fā)。GLBRC的研究現(xiàn)在已達(dá)到毫克級(jí)，我們需要將這數(shù)量級(jí)提升到十億倍才能對(duì)乙醇制造工業(yè)有影響。”
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