李文雄實驗室
李文雄實驗室

研究方向

1. 鳥類羽毛的發育演化
解釋我們周遭無窮盡的多樣性是如何及為何演化的,是生物學最重要的中心問題之一。我們研究的其中一個主題模式是鳥類的羽毛:羽毛有著高度次序和階層分支結構。羽毛也是演化創新產物的好例子:它們近期才在鳥類的譜系中演化出來,而且還經歷了快速及高度的多樣化。發育遺傳及基因體學能夠用來取得控制羽毛發育的分子機制之進一步瞭解。並且在家雞中現有的遺傳及分子工具,能夠讓我們用來檢驗及操控產生這類多樣性的分子及細胞路徑。而比較生物學的方法則能夠協助我們瞭解這些路徑究竟是如何演化的,以及這些路徑中的哪些變化負責產生新結構和程序的起源與多樣性。

2. 合成生物學:一種嶄新的生物科技策略
合成生物學被視為人類歷史上繼農業革命、工業革命之後,另一次重要的產業革命。 我們研究團隊發展了一個合成生物學技術平台,命名為PGASO(Promoter-based Gene Assembly and Simultaneous Overexpression),其目標是透過創造可設計或修改基因體的技術,配合利用生物資訊得到的背景知識,去了解一個生物物質的製造及代謝過程。並藉由構建新的基因迴路來賦予一個微生物新的功能,以製造該微生物本來無法製造的產物。PGASO不僅適用於對生命現象的學術探索,未來人類所需求的能源燃料、昂貴藥物、稀少的天然物,甚至是分解廢棄物,都有機會透過經設計並完成基因體改造之微生物來進行量產。研究團隊期許如同畢卡索的創作精神一般,可以將抽象的生物資訊轉變為具體的作品。

3. C4植物葉片發育演化
與C3植物(如水稻)比起來,C4植物(如玉米)在二氧化碳的壓縮效能、水中氮原子的使用率上的優勢皆讓其更能適應炎熱與乾旱的環境。將玉米C4光合作用的反應路徑移植到水稻中將可增加水道的產量、提高其運用水的效能與降低肥料的使用。要達到這個目的最重要的是瞭解C4植物中如何調控kranz anatomy的發育。因此我們利用基因體學、分子生物學及生物資訊學的技術,來研究從C3到C4 光合作用的演化來找出調控kranz anatomy發育的關鍵基因。

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