功能基因體學－化工人的機會與挑戰

Functional Genomics-A Chance and Challenge for Chemical Engineers

李文乾

《化工》 52卷3期 (2005/06) Pp. 2-13

https://doi.org/10.29803/CE.200506.0002

摘要

功能基因體學為後基因體時代新興的研究領域，是開發高處理量的實驗方法分別在mRNA、蛋白質以及代謝物等層次來探討基因表現的科學。本文以化學工程的角度，簡要回顧這個領域的發展。代謝工程（代謝體學）與蛋白質體學，是化工背景的學者可以積極介入並能發揮所長的兩個功能基因體學的主要研究方向。代謝體學的研究為一整體而大規模的量測不同生理狀態下的代謝物濃度分布，並探討調節代謝通量的生化上及基因上的機制。代謝工程則是將工程分析的原理與方法應用在細胞功能的解析，建構數學模式、開發數值演算法，配合從基因序列及各項實驗所得之表現數據，再透過基因重組技術，造成細胞的整體功能的改變，進而獲得高產量的目標產物。隨著功能基因體學各層次研究的蓬勃發展，目前的代謝工程已發展為系統生物學。蛋白質體學則是研究一生物體所有表現蛋白質的學問，核心技術為二維膠體電泳分離蛋白質再配合質譜儀鑑定。從這兩個功能基因體學主要領域的研究與技術發展來看，化工學者已持續扮演重要的角色，未來仍有廣闊的揮灑空間。