弗萊明嘅兩個邂逅

兩分鐘睇完生物科技(七)


蘇格蘭出世嘅弗萊明 (Alexander Fleming,1881年8月6號—1955年3月11號) 喺倫敦聖瑪麗醫院實驗室做研究,想搵對抗細菌嘅物質。 第一個邂逅發生喺1922年 有日,惹咗傷風嘅弗萊明返實驗室 (我哋依家都知道病咗就要留喺屋企唔好返工返學,但係當時弗萊明似乎冇注意到公共衛生),竟然研究自己啲鼻涕,將鼻涕滴喺生滿細菌嘅培養皿上面!發現鼻涕會溶解細菌,跟住仲測試咗眼淚同口水,發現呢啲體液中嘅溶菌酶 (lysozyme) 就係溶解細菌嘅物質。 第二個邂逅發生喺1928年 弗萊明同屋企人度假後返實驗室,佢見到有幾隻原先種滿葡萄球菌嘅培養皿俾一種綠色霉菌污染咗,奇怪嘅係,喺霉菌周圍並冇細菌生長,唔通係俾霉菌殺死咗?弗萊明決定繼續研究呢隻霉菌,發現咗有史以​​嚟第一個抗生素,仲用霉菌嘅拉丁名命名呢隻藥:盤尼西林 (英文:Penicillin,又叫青黴素)。呢隻藥後嚟救咗無數生命,特別喺第二次世界大戰期間,佢治療咗好多傷兵同埋好多嘅細菌感染。 下個挑戰係點樣大量生產盤尼西林 第二次世界大戰令抗菌藥物需求大增。發現咗盤尼西林之後,科學家都想搵更高盤尼西林產量嘅霉菌品種。起初係去街市搵唔同嘅發霉生果嚟逐個試驗同提純。後嚟利用人工方法改變遺傳物質:X光、紫外線以及化學物質嚟令霉菌突變,多次重複培養、突變同篩選嘅步驟,設法搵出「好生得」嘅菌種。


隻菌仲要適應到由實驗室轉去生化工廠啲生物反應器嘅環境改變,喺預設嘅條件生長同製造抗生素。而近年嘅熱門生物科技 - 分子進化工程技術,通過基因突變幫助設計高效能嘅酵素,加快開發半人工合成盤尼西林同更多類近嘅抗生素新藥。

圖:樂鋒報4月號《微生物大聯盟》

近二、卅年興起嘅分子進化工程 (molecular evolution engineering) - 模擬生物進化歷程嘅定向進化 (directed evolution) 技術,以達到創造新基因、蛋白質、新物種嘅目的。呢啲技術包括易錯PCR基因洗牌 (DNA shuffling)同增長截短技術 (ITCHY)等。

P.S. 盤尼西林同其他抗生素淨係對細菌引起嘅感染同埋疾病有效, 對付唔到病毒。



參考資料:


  1. Directed evolution opens door to new antibiotics (May 10, 2019) [Phys.org網站]

  2. On a remarkable bacteriolytic element found in tissues and secretions (May 1, 1922) by Alexander Fleming https://doi.org/10.1098/rspb.1922.0023; [PDF]

#盤尼西林 #青黴素 #抗菌 #生物科技 #樂峰報

© 2020 by Karen Mak

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