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基改植物用來生產COVID-19疫苗 菸草植物強大的特性

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我們經常聽到“基因改造食物”,好像是很邪惡黑暗的外來物種,其實在大自然裡基因改造無所不在。

菸草屬植物(學名Nicotiana Benthamiana)是植物模式生物的一種(植物界的小白鼠)。

小鼠(白老鼠)和大鼠是動物的模式生物一樣,在科學界裡需要一個固定的研究對象作比較,即不能用做小鼠的結果與大鼠做比較,因為兩個做出的結果是在不一樣的基礎點出發而得出的結果。再更簡化的解釋是,舉重選手都是以體重分開比賽的,體重輕的還不能與體重更重的在正式比賽較勁,那這些模式動物植物,從外形體積體重特征來說,很多都完全不一樣,所以也沒辦法比較。

菸草植物原產於澳大利亞,早前已用来生產伊波拉(Ebola)等病毒的疫苗和抗體。将需要生產的DNA去氧核糖核酸(基因序列,這裡指的就是需生產的生物活性物質如抗體和疫苗的基因序列)注入菸草的葉子,菸草模式植物的基因就可能被修改,從而產生大量的特定化學生物成分(疫苗和抗體)。

植物背對太陽那一面(朝地上,葉子俯視地面的一側)比起面向太陽側,有比較多的氣孔,氣孔可以讓很多物質氣體通過,基因也不例外就是通過注射管壓著葉面施力把基因慢慢擠入葉子裡(見下圖)。我們經常聽到“基因改造食物”,好像是很邪惡黑暗的外來物種,其實在大自然裡基因改造無所不在。這種方式生產疫苗,也是改造菸草植物基因的一種,只是最終我們不是購買基改“煙草菜或煙草果實”來食用,而是購買煙草植物生產的生物分子,但量極其的少(一公噸的葉子只有一公斤或甚至一克的有效成分)。

把基因注射進入植物裡面,就是那麼直接用注射罐慢慢施力把罐子裡的溶液(含基因)壓進去植物的表面,在家裡可以用水自己試試哦,任何一片葉子都行

我們現在使用中的很多藥物都是從植物中萃取的,歸功於現代的生物技術,
我們能够從植物中製造出它們自然環境下不會產生的物質。
我們將遺傳物質引入它們的基因組,來生產抗體、疫苗等其他藥物。”

迭戈·奧爾扎斯(Diego Orzáez)Newcotiana項目負責人

 

華倫西亞(Valencia)植物分子和細胞生物學研究所的研究人員,利用最新的培育技術和定序(把DNA基因序列的每一個符號ATCG找出來)菸草植物屬的基因,學名Nicotiana benthamana,從而生產出客製化的有效成分來對抗疾病。(過程其實跟上一段一樣,找出基因,把基因注入植物裡,植物會把基因吸收變成自己的“基改植物”,然後開始生產注射進去的基因,生物有效成分)

這項利用植物細胞和液泡技術有望可以用作量產COVID-19疫苗,專家說用煙草屬的植物製造有以下的好處:

  • 能產生大量所需的蛋白質
  • 與其他方法相比成本低
  • 安全,可避免直接操作病毒病原體

植物細胞示意圖

我們把植物當成工廠給與指令去改善需要生產的有效成分。
我們希望種植的植株生長過程的生物量更高,對不開花的植物我們特別感興趣。”

植物分子與細胞生物學研究所IBMCP生物技術研究機構瑪爾塔·巴斯克斯(Marta Vázquez)
Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas

(主編估計不開花植物不需消耗太多能量在開花上,從而生產更多的生物量。
生物量其實就是重量,就跟我們的體重一樣,只是一般會把水分扣除,算出淨乾重)

 

植物可用來表達病毒蛋白質或核酸,
間接的避免直接操作病毒病原體,這可保護研究人員。
我們可利用合成生物學技術,在不處理傳染性病毒的情况下,製造出病毒的顆粒。”

約翰·因內斯中心(John Innes Centre)的病毒學家喬治·洛蒙諾索夫(George Lomonossoff)

 

這種基改植物可以產生的蛋白質相似於人類細胞中的蛋白質。研究人員說越來越多的公司正採用這技術。

全世界約100個組織正研製SARS-COVID-2的疫苗,
我們已將這種植物的基因組定序,一些組織和私人公司也正使用這些資訊。
提供基因組資訊將有助於這些公司優化研究的生產。”

義大利ENEA的研究主任喬瓦尼·朱利亞諾(Giovanni Giuliano)
Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile (ENEA)

重點整理:

  • 菸草植物屬早前已用来生產伊波拉(Ebola)等病毒的疫苗和抗體
  • 這項利用植物細胞和液泡技術有望可以用作量產COVID-19疫苗
  • 菸草植物有以下的好處:
    • 能產生大量所需的蛋白質
    • 與其他方法相比成本低
    • 安全,可避免直接操作病毒病原體
  • 基改植物可以產生的蛋白質相似於人類細胞中的蛋白質
  • 植物的基因組定序有助於這些公司優化研究的生產

 


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122 Comments

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122 Comments

  1. Helen Lee

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 9:02

    …………

  2. 健祥

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 9:03

    菸黨終於有可用之處了

    • 陳德和

      2020 年 5 月 31 日 at 下午 11:11

      這是必然的過程

  3. eddyliu

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 9:04

    基因改造植物可以製藥!

  4. 關雲長

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 9:05

    盼研究成功儘快進入人體實驗開發疫苗!

    • 2020 年 6 月 1 日 at 上午 11:04

      +1

    • ali

      2020 年 6 月 1 日 at 下午 4:07

      +1

  5. 侯淑文

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 9:17

    不管是自然的演化,或者是人工促成的進化,只要能讓人類的生活更美好,基改並不一定是不好的

    • 2020 年 6 月 1 日 at 上午 8:49

      +1

  6. 洪辰諭

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 9:24

    科技來自人性!

  7. 咬你喔是在哈囉逆

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 9:24

    加油,研發出來,你們也發大財。

  8. 文中華

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 9:24

    科技新方向!

  9. Shaly

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 9:29

    樂見其成

  10. 秀蘭

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 9:30

    希望疫苗早日出現,

  11. 向前行

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 9:35

    第一次知道煙葉可以用來做基因改造的媒介植物,了不起,至少減少了感染病原菌的風險,至於成果,我們拭目以待,加油!

    • uu

      2020 年 6 月 1 日 at 上午 8:53

  12. Tina tina

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 9:37

    溏風報有深度👍

    • 林小雁

      2020 年 6 月 1 日 at 上午 12:51

      +1

  13. LISA

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 9:40

    又上的一堂課.呵呵

  14. 馮阿愷

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 9:41

    +1

  15. liou

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 9:48

    對基因改造有疑慮的地方,是人類目前尚無法掌握基因改造會如何影響大自然,是否會導致不可逆的後果,不確定的基因會如何反撲回人類,就像細小的塑膠粒子,最終竟回到人類的體內般。

  16. bsb

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 9:50

    第一次聽到基因改造可用在防疫上..

  17. sunny

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 9:54

    +1

  18. 惠子

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 9:55

    原來也有這種基改作物,避免直接操作病毒病原體以保護研究人員,光這點就值得大大讚賞推廣.(總覺的用小白鼠很不“人”道)

  19. elanyeh62

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 9:55

  20. 鳯凰城

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 9:59

    這麼專業的報導,看完後粗淺的了解:消費者對基因改造的食品是排斥的,而在醫學科技研究上是很有成果的?

  21. 呂美賢

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 10:02

    哇,好厲害的基改植物!無用之用是為大用~

  22. Dephy Tsai

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 10:05

    又增廣見聞了,很不錯的報導。

  23. 張兆

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 10:08

    專家已經發現植物細胞,可以來制作COVID-19的疫苗。

  24. Elsa Chuang

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 10:13

    基改好或不好,我不確定,但據我所知世界上有許多的生物實驗從事基改的研究,而且都是為密秘,所以一般民眾無法判定基改是否有其需求,終究了解內情的人是少數,所以別指望大家相信基改可救人,相反的,我也不認為基改有其需求。

  25. Amy

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 10:18

    還是不要抽菸的好

  26. Alex Chen

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 10:27

    相信科學家的努力,很快會有好消息

  27. 曾月卿

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 10:30

    漲知識了。

  28. MEI

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 10:33

    科技越發達
    有些事情就不可思議

  29. 俐帆

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 10:35

    +1

  30. AndyChang

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 10:35

    長知識了,感謝溏風報

  31. 山上人家

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 10:35

    基改到底是好是壞,很難定論,目前大多認為是不好的,然而將來人口如果爆炸,也許解決糧食問題就要靠它.

  32. 樂like5388

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 10:39

    又長知識了!感謝溏風報

  33. 正常人

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 10:41

    加油!期待儘快研發出疫苗!

  34. milkklim

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 10:41

    新冠肺炎讓科技業百花齊放 ,百家爭鳴

  35. 克拉拉

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 10:42

    基因改造就是違反自然法則

  36. 簡林灶

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 10:48

    基改食品抗莓,科學領域真大。

  37. ming

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 11:06

    期待好的方向發展!

  38. 陳弗畔

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 11:09

    為基因改造正名?

  39. Iing

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 11:16

    希望研發成功

  40. 崔麗霞

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 11:19

    基因改造植物可以製造疫苗好事一件 至少不需要用小老鼠或別的動物來當實驗品。

  41. 小戴

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 11:28

    期待科學家能早日研究出疫苗加油。

  42. 雨文

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 11:33

    新科技帶來新希望
    加油!

  43. Anita

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 11:37

    全球科學家致力研究新冠病毒,加油!

  44. la luna li

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 11:50

    專業知識,再仔細看看……感謝溏風報!

  45. 小可可

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 11:59

    各國都在研究新冠肺炎疫苗
    期待疫苗趕快研發成功
    讓全球人類生活回歸正常

  46. 小白姐姐

    2020 年 5 月 31 日 at 下午 11:59

    有點難懂 多少還是長知識了

  47. Juan

    2020 年 6 月 1 日 at 上午 12:08

    科技是日新月異,生物科技也是如此,不可能的往往變可能。

  48. 曾久芳

    2020 年 6 月 1 日 at 上午 12:09

    雖然讀來有些吃力,但非常樂見溏風報提供科學新知。

  49. 孩子王

    2020 年 6 月 1 日 at 上午 12:10

    辛苦的研究人員!

  50. Flora

    2020 年 6 月 1 日 at 上午 12:11

    科技為醫學上的進步,可說是一日千里!希望抗新ㄍ冠病毒疫苗能早點研發成功!

  51. Nonie yeh

    2020 年 6 月 1 日 at 上午 12:22

    一下子太多專題,腦容量有限,先留言待補課。

  52. 愛家的人

    2020 年 6 月 1 日 at 上午 12:24

    全世界的人都希望疫苗趕快發明出來,拯救人類,就能夠免於恐懼,生命財產安全獲得保障!

  53. 捌伍壹柒

    2020 年 6 月 1 日 at 上午 12:32

    若能研究出來,不但有助對抗疫情,也能讓民眾對煙草、基改植物改觀了

  54. 2020 年 6 月 1 日 at 上午 12:40

    菸草屬植物—是植物界的”小白鼠”。
    好有意思!

  55. Kandy Liu

    2020 年 6 月 1 日 at 上午 12:40

    中藥大都是植物。
    用植物來生產疫苗若成功的話對人類將會是一大貢獻。

  56. 悅兒

    2020 年 6 月 1 日 at 上午 12:42

    沒有看見針對伊波拉病毒的療效報告或後續研究~
    單從內文看到煙葉上抽取需要的物質很微量、想到種植的成本是否符合研發的效益~
    不過、還是期待辛苦的研發人員、用盡全力、找一切的可能性研發的精神、值得大大的感佩、也是給大家一個希望、👍

  57. MW Y

    2020 年 6 月 1 日 at 上午 12:43

    這篇報導提供了專業知識,
    也提升了我們的視野。
    原來世界有這麼多領域值得探討!

  58. carolin

    2020 年 6 月 1 日 at 上午 12:50

    植物也會拿來萃取做成保養品

  59. Su

    2020 年 6 月 1 日 at 上午 1:00

    這是非常專業的生物科技,我這外行人,需要慢慢消化。

  60. CHUAN CHIH

    2020 年 6 月 1 日 at 上午 1:01

    希望疫苗能早日問世

  61. Joe Chang

    2020 年 6 月 1 日 at 上午 1:10

    希望真能發展出有效的疫苗。

  62. 野馬牛仔

    2020 年 6 月 1 日 at 上午 2:10

    植物性蛋白質的結構究竟是與動物性的不一樣的。沒有確切數據的推論令人將信將疑,而且葉面注射傳遞基因序列有些匪夷所思(與動物體形成的抗體、疫苗概念相去甚遠)。有看科幻小說的感覺。

  63. 無牽無掛

    2020 年 6 月 1 日 at 上午 2:18

    殷切期盼 早日量產 拯救生命

  64. Daphne

    2020 年 6 月 1 日 at 上午 3:31

    加油

  65. Fong Wu

    2020 年 6 月 1 日 at 上午 5:13

    希望疫苗快點研發出來~

  66. 馮玉珠

    2020 年 6 月 1 日 at 上午 6:24

    好厲害

  67. Avy Fang

    2020 年 6 月 1 日 at 上午 6:28

    很有趣又有專業知識的專題報導
    感謝溏風報 風報中心報導

  68. Megan Queen

    2020 年 6 月 1 日 at 上午 6:53

    科學的研究發現總有一體多面的用途 端看人類怎麼使用?
    希望能趕緊研發出COVID-19 疫苗

  69. Pauley Wang

    2020 年 6 月 1 日 at 上午 7:09

    植物基因改造是存在事實,植物病蟲害很多,需從基因裡改造,利於植物成長,提供好的食物供給人類食用。

  70. yt yt

    2020 年 6 月 1 日 at 上午 7:11

    加油

  71. 車力

    2020 年 6 月 1 日 at 上午 7:19

    感謝溏風報能夠把這樣的新知報導出來 實在是太有意思了

  72. 小皇

    2020 年 6 月 1 日 at 上午 8:01

    大自然會一物剋一物,只看人類能有智慧聽會沒

  73. Camille

    2020 年 6 月 1 日 at 上午 8:22

    感謝溏風報的公正報導與分享國際資訊,台灣的媒體幾乎不公正,向權力利益看齊,已失去媒體該有的公正第四權,未來期望溏風報能成為主流公正清流的新聞媒體業,加油支持貴報

  74. 2020 年 6 月 1 日 at 上午 9:25

    奧妙的大自然

  75. Linda Shao

    2020 年 6 月 1 日 at 上午 9:26

    高雄新併入的
    農業區
    很有發展智慧農業
    有機農業的空間和潛力
    加油!

  76. Rachel Lu

    2020 年 6 月 1 日 at 上午 9:33

    科學家們,就拜託了

  77. 大摳呆

    2020 年 6 月 1 日 at 上午 9:38

    原來「菸草屬植物」是植物界的小白鼠。從沒想過這問題,長知識了。

  78. 小皇

    2020 年 6 月 1 日 at 上午 9:47

    一隻草一點露,自然是很奧秘的

  79. 郭彩霞

    2020 年 6 月 1 日 at 上午 10:50

    大自然的驚奇,處處是導師….

  80. LEO

    2020 年 6 月 1 日 at 上午 10:55

    研究開發基改植物用來生產COVID-19疫苗

  81. mey

    2020 年 6 月 1 日 at 上午 11:23

    加油!

  82. King life

    2020 年 6 月 1 日 at 上午 11:26

    上天給*人* 聰明智慧,若用在 正面 是好的! 若用在滿足私心,會是人類的浩劫!

  83. 直心

    2020 年 6 月 1 日 at 上午 11:37

    無論什麼病,一定有藥可治,只在有沒有找到可用的藥而已。眾生所需要的一切物資和藥物,都準備好,等待眾生去發覺,換言之:沒有治不好的病,只有找不到藥去治好而已

  84. May liu

    2020 年 6 月 1 日 at 下午 12:02

    希望可以早日量產疫苗!

  85. Bey-bey Li

    2020 年 6 月 1 日 at 下午 12:04

    拭目以待!

  86. Judy Wang

    2020 年 6 月 1 日 at 下午 12:44

    菸草植物透過基因改造,利用植物細胞和液泡技術,有望可以用作量產COVID-19疫苗,期待研究成功。

  87. 路卡利歐

    2020 年 6 月 1 日 at 下午 1:07

    人類科技一直在進步,病毒也一直在突變中

  88. 賴子右

    2020 年 6 月 1 日 at 下午 2:17

    第一次知道煙葉可以用來做基因改造😌

  89. sally

    2020 年 6 月 1 日 at 下午 3:05

    神奇的醫學和科技。

  90. 曾月卿

    2020 年 6 月 1 日 at 下午 3:13

    讚!希望如此。

  91. Jean

    2020 年 6 月 1 日 at 下午 3:47

    但對基改食物就比較難以接受!

  92. 小荻

    2020 年 6 月 1 日 at 下午 3:58

    SARS還沒有疫苗,新冠病毒疫苗還要等多久?

  93. alea

    2020 年 6 月 1 日 at 下午 4:26

    植物可以作為研發疫苗 聽起來似乎跟祖先神醫用草藥來治病有點淵源類似?!

  94. 多多

    2020 年 6 月 1 日 at 下午 4:39

    感覺還滿奇妙的!大自然果然充滿驚奇!
    希望很快就能解決惱人的疾病!

  95. 謝月松

    2020 年 6 月 1 日 at 下午 4:56

    長知識了

  96. Fong Wu

    2020 年 6 月 1 日 at 下午 5:51

    無論什麼方法~希望疫苗快點研發出來!

  97. 伊蘋

    2020 年 6 月 1 日 at 下午 7:23

    加油

  98. 小乖寶

    2020 年 6 月 1 日 at 下午 7:58

    希望儘快延發疫苗幫助全人類

  99. Funnie Chen

    2020 年 6 月 1 日 at 下午 8:44

    深度報導,溏風報讚!!

  100. 阿秋活蟹

    2020 年 6 月 1 日 at 下午 8:59

    要是這些基因改造能夠改善人體器官跟改造人體器官不知道有多好,蠻希望能夠實現這件事,多多益善,造福人群!

  101. Abby

    2020 年 6 月 1 日 at 下午 10:10

    溏風報讓我

    長知識了

  102. siao yu Wang

    2020 年 6 月 1 日 at 下午 10:16

    基因改造🧬若是用來治療,並無不妥,樂觀其成。

  103. 我不轉彎我不轉彎我不轉彎

    2020 年 6 月 1 日 at 下午 10:46

    反基改🙋
    反孟山都🙋
    反自然的都不信任🙋

  104. 閒雲

    2020 年 6 月 2 日 at 上午 12:28

    盼望疫苗趕快研發問世!

  105. 藉月觀影

    2020 年 6 月 2 日 at 上午 3:36

    長知識了

  106. 小皇

    2020 年 6 月 2 日 at 上午 10:04

    自然的神奇

  107. JZ Tseng

    2020 年 6 月 2 日 at 上午 10:34

    所以基改植物也益處也有壞處,就看用途!
    希望疫苗能早日問世!

  108. 劍魂

    2020 年 6 月 2 日 at 上午 11:19

    希望能盡早解決新冠病毒的問題。

  109. 曾月卿

    2020 年 6 月 2 日 at 上午 11:20

    日新月異的科技。

  110. Ashley

    2020 年 6 月 2 日 at 上午 11:25

    期待這方面的突破。

  111. choon ong

    2020 年 6 月 2 日 at 下午 3:55

    感謝溏風報報導

  112. Kao江鳥

    2020 年 6 月 3 日 at 上午 10:03

    這種改良的東西只是為了醫病用,但不能因為有這藥物就肆無忌憚為所欲為,違反大自然法則,最終還是會嚐到苦果的

  113. 維妮

    2020 年 6 月 13 日 at 上午 4:46

    希望有用!

  114. 阿榮

    2020 年 6 月 19 日 at 下午 3:14

    支持

  115. 阿榮

    2020 年 6 月 25 日 at 上午 8:42

    支持

  116. 美樂蒂

    2020 年 7 月 1 日 at 上午 2:43

    👍👍👍👍👍👍