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針拮蕉驗菌 速測「凋萎病」

2020-01-20
■中大研究團隊憑「香蕉救星:細菌性凋萎病菌的快速檢測」榮獲iGEM金獎。 香港文匯報記者詹漢基  攝■中大研究團隊憑「香蕉救星:細菌性凋萎病菌的快速檢測」榮獲iGEM金獎。 香港文匯報記者詹漢基 攝

中大生憑設計iGEM奪金 擬深化研究免全球無蕉食

香蕉也會生病?若香蕉腐爛、蕉樹樹葉變黃、樹幹流膿等,已經是「病入膏肓」的跡象。由中文大學跨學院本科生組成的隊伍,針對近年嚴重威脅非洲香蕉生產的「香蕉細菌性凋萎病」設計出快速檢測機制,未來有望只需要以針插入香蕉再放進溶液,若變紅即代表已感染肉眼難辨的細菌,項目早前於「國際遺傳工程機器設計世界賽(iGEM)」中勇奪金獎。團隊並計劃進一步深化研究,包括出版正式論文,幫助非洲農夫及各國檢測部門及早發現並防止香蕉病菌擴散至全世界,為穩定糧食供應作貢獻。 ■香港文匯報記者 詹漢基

香蕉不僅是都市人常吃的水果之一,也是非洲地區人民的主要食糧,在民生、經濟等各個方面均有重要價值。但近年非洲大蕉正受「香蕉細菌性凋萎病」(Banana Xanthomonas Wilt)威脅,蕉樹受感染後樹幹會流出黏稠汁液、樹葉會逐漸枯萎。病源「野油菜黃單胞菌」可經由土壤、水源、農具,甚至是空氣傳播,暫時沒有方法根治該病。田中只要有一棵蕉樹「中招」,就只能燒毀整片農田,以防細菌擴散,對農夫來說損失重大。此外,病菌潛伏期由數個星期到數個月不等,當外貌看似健康的「有毒」香蕉一經出口,病毒就有機會「落地生根」,甚至造成全球性爆發。

由14名中大生命科學學院、生物醫學學院本科生組成的基因工程隊伍,針對有關問題進行「香蕉救星:細菌性凋萎病菌的快速檢測」研究項目,早前在美國波士頓的國際遺傳工程機器設計世界賽中,勇奪金獎殊榮,亦是中大第六次有團隊登上金獎頒獎台。

改造大腸菌基因變「警報接收器」

團隊隊長、主修生物化學四年級生梁曦文介紹指,黃單胞菌細胞會透過「擴散情訊號因子」(DSF)等「訊號」進行溝通。團隊透過改造大腸桿菌基因,讓其製造出「接收器」,偵測DSF的「訊號」;同時建立起一套訊息傳遞系統,當大腸桿菌偵測到「訊號」時,就會產生紅色蛋白作為「警報」。

梁曦文提到,過往亦曾有人對「接收器」、「警報」等系統作研究,他們的團隊創新地將兩個系統合二為一,建立起全新的信息傳遞系統,讓檢測機制由「接收」到「警報」能夠一氣呵成。團隊在過程中對靈敏度作出反覆測試和提升,哪怕細菌濃度較低,在染病初期也能得到陽性結果。

16小時知結果 研再加速

根據團體於實驗室的研究,大腸桿菌由「接收」細菌訊號到發出「警報」需要經過一系列化學反應,目前還需要較長時間,整個過程要約16個小時。

梁曦文指,團隊成員未來作進一步研究,以提升檢測速度和精確度,並將研究寫成學術論文。而如果將來技術能成熟發展,只需把針頭輕輕插入香蕉,再將針頭放進測試溶液;若偵測到染病情況,溶液就會變成肉眼可見的紅色。

該技術省卻了繁複的實驗室程序,農夫或邊境檢測部門人員只需手持試管,就能進行檢測,可望幫助農業抗疫把關。

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