新加坡国立大学（NUS）研究团队在合成生物学领域取得重大突破，利用光遗传学技术（optogenetics）开发出一种名为”y-iLight”的红色光敏蛋白，能够精准控制酵母中的基因表达，为生物制造领域带来更加可预测、可编程的新方案。
这项研究由新加坡国立大学合成生物学临床与技术创新中心副教授彭秋乐（Poh Chueh Loo）领衔，研究成果已于2026年5月发表在国际顶级学术期刊《Nature Communications》上。
光控酵母：生物制造的新范式
酵母作为生物技术中的关键微生物，长期被用于将糖转化为药物、燃料等高价值产品。然而，作为活体生物，即使是经过精密工程改造的酵母，也难以实现精准控制。
研究团队采用的光遗传学方法，通过不同颜色的光来控制细胞活动。研究者只需将酵母暴露在不同颜色和模式的光线下，就能传递生物指令，无需反复添加化学诱导剂，大幅降低了成本并提高了可靠性。
y-iLight：红色光敏蛋白的创新
红色光在光遗传学中具有深入生物组织而不造成细胞损伤的优势，但此前的红色光敏系统在酵母中存在需要多个外源基因、辅助因子等限制。研究团队基于此前开发的iLight工具，改造出专用于酵母的y-iLight蛋白——在红光照射下激活特定基因，且无需额外化学物质。
研究团队进一步将y-iLight与蓝色光敏蛋白EL222结合，实现了”多色光控”——不同颜色的光可以控制不同的生物过程。例如，蓝光下酵母产生具有抗氧化作用的芦丁，红光则触发酵母细胞凝聚沉降，实现生产与分离的精准调控。
未来展望：从实验室到产业化
团队目前正致力于增强光敏蛋白的强度和灵敏度，并计划引入更多颜色的光以实现更精细的控制。长远来看，研究团队希望将技术商业化，通过孵化初创企业或技术授权的方式推向市场。
彭教授表示：”通过使用不同颜色的光来控制复杂的多步骤过程，我们正在为生物制造开辟一条更加可预测、可编程的道路。”
来源：The Straits Times 海峡时报 | 2026年8月10日
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