轉化率高達92%！科學家成功改造大腸桿菌，將廢塑料轉化為藥物成分【附基因編輯行業市場分析】

（圖片來源：攝圖網）

近日，愛丁堡大學化學家團隊在《自然?化學》雜志發表了一項顛覆性成果：通過基因編輯技術改造大腸桿菌，使其能夠將塑料瓶的主要成分聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)轉化為解熱鎮痛藥物撲熱息痛(對乙酰氨基酚)。轉化率高達92%，且整個反應在24小時內于室溫條件下完成，未檢測到有毒副產品。這一突破不僅為塑料污染治理提供了新思路，更開創了“化學-生物”融合的可持續制藥新模式，標志著基因編輯技術從基礎研究向產業應用的跨越式發展。

傳統撲熱息痛生產依賴石油化工原料，過程中產生大量有毒副產物。而愛丁堡團隊的研究徹底顛覆了這一路徑。先采用可持續化學方法，將PET塑料(聚對苯二甲酸乙二醇酯，常用于飲料瓶)降解為中間體分子。這些中間體分子隨后在大腸桿菌的作用下，通過“洛森重排反應”(Lossen rearrangement)轉化為撲熱息痛。再利用基因編輯的大腸桿菌，通過“洛森重排反應”將中間體轉化為撲熱息痛，轉化率高達92%，未檢測到有毒副產品，且菌株代謝路徑被精準設計為“單向通道”——通過阻斷對氨基苯甲酸(Paba)的合成通路，并插入蘑菇與土壤細菌的基因，確保中間體僅能轉化為目標藥物。

此項技術首次實現了“塑料降解-藥物合成”的同步進行，為解決全球每年數千萬噸PET塑料污染提供了生物解決方案，同時降低了藥物生產成本。盡管目前尚未商業化，但為未來大規模生產撲熱息痛提供了可能，有望降低生產成本并減少環境污染。

基因編輯行業是近年來迅速崛起的前沿科技領域，它通過精確地修改生物體的DNA序列，為疾病治療、農業改良、生態保護等眾多領域帶來了前所未有的機遇。在醫療領域，基因編輯有望攻克一些傳統醫學難以治愈的疾病，為患者帶來新生;在農業方面，它能夠幫助培育更適應環境變化的作物品種，提升糧食產量和質量。

在基因編輯技術的商業化競賽中，CRISPR/Cas系統已成為絕對主導者。全球領先的基因編輯公司中，超90%采用CRISPR技術，且近五年成立的新公司幾乎全部選擇這一路線。

作為革命性的基因編輯技術，CRISPR/Cas的優勢非常明顯，相較于ZFNs和TALENs，CRISPR/Cas的設計難度和構建難度都要小的多，成本更低，開發周期更短，靶向修飾效率更高，此外CRISPR/Cas還具有可以多靶點編輯和可以編輯RNA的優勢，這是前兩種技術所不具備的。

基因編輯正在成為解決人類重大挑戰的關鍵工具。從“塑料變藥”到碳固定微生物工程，從個性化癌癥疫苗到氣候智能型作物，基因編輯與合成生物學、人工智能的交叉融合，正在催生下一代綠色技術。

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