第三位講者是來自加州理工學院(California Institute of Technology)的 Frances Arnold 教授,是位跨微生物界的工程師。科技已經進步到我們可以任意改變細菌的DNA,但是講到要創造出有功能的酵素,人類還是只能修改自然界原有的設計而不能像寫軟體一樣憑空創造出全新的產品。她以兩種模擬生物演化過程的策略來改進微生物酵素的設計。第一種策略是故意讓酵素DNA 藍圖出錯,讓細菌製造酵素,再從錯誤酵素裡找出性能反而變好的新設計,這樣循環幾輪後酵素會越來越好用。第二種方法是把相近酵素的基因拿來洗牌重組,就像從四個團裡把伍佰(吉他),閃靈Doris(貝斯),旺福肚皮(鼓),宇宙人小玉(主唱)拉來組成個新團看看會是大成功還是大災難。拿微生物當材料,你可以試成千上萬種組合,或許有機會找出意想不到的絕配。演講中她拿自己運用這些策略解決問題的成功案例來說明,並且預期不久後人類將能找出次結構功能間的關係,可以自行設計酵素來達成產業界需要的功能。
第三位講者是來自加州理工學院(California Institute of Technology)的 Frances Arnold 教授,是位跨微生物界的工程師。科技已經進步到我們可以任意改變細菌的DNA,但是講到要創造出有功能的酵素,人類還是只能修改自然界原有的設計而不能像寫軟體一樣憑空創造出全新的產品。她以兩種模擬生物演化過程的策略來改進微生物酵素的設計。第一種策略是故意讓酵素DNA 藍圖出錯,讓細菌製造酵素,再從錯誤酵素裡找出性能反而變好的新設計,這樣循環幾輪後酵素會越來越好用。第二種方法是把相近酵素的基因拿來洗牌重組,就像從四個團裡把伍佰(吉他),閃靈Doris(貝斯),旺福肚皮(鼓),宇宙人小玉(主唱)拉來組成個新團看看會是大成功還是大災難。拿微生物當材料,你可以試成千上萬種組合,或許有機會找出意想不到的絕配。演講中她拿自己運用這些策略解決問題的成功案例來說明,並且預期不久後人類將能找出次結構功能間的關係,可以自行設計酵素來達成產業界需要的功能。
Levin PA. (2022). A bacterium that is not a microbe. Science 376 (6600): 1379-1380, doi: 10.1126/science.adc9387
Ionescu, Danny and Bizic, Mina (July 2019). Giant Bacteria. In: eLS. John Wiley & Sons, Ltd: Chichester. doi: 10.1002/9780470015902.a0020371.pub2
Volland J-M, Gonzalez-Rizzo S, Gros O, Tyml T, Ivanova N, Schulz F, Goudeau D, Elisabeth NH, Nath N, Udwary D, Malmstrom RR, Guidi-Rontani, Bolte-Kluge S, Davies KM, Jean MR, Mansot J-L, Mouncey NJ, Angert ER, Woyke T & Date SV. (2022). A centimeter-long bacterium with DNA contained in metabolically active, membrane-bound organelles. Science 376: 1453-1458, doi: 10.1126/science.abb2634
Willey, J., Sherwood, L. and Woolverton & C. (2013). Prescott’s Microbiology:9th Revised edition. London: MCGRAW HILL HIGHER EDUCATION.