“分析目前酵母菌的品质。”
优良酵母菌占比64%,劣质酵母菌占比31%,有害酵母菌占比5%】
陈诚心里一惊,同时也找到了问题所在。
“这个品种的酵母菌在繁殖几代过后,变异的数量太多,影响了啤酒的口感。”陈诚率先下了这个结论。
学过中学生物的都知道,有性繁殖比无性繁殖更容易发生基因变化。
无性繁殖通过有丝分裂或无丝分裂,可以理解为是对上一代基因的复制,最大限度地保留了上一代dna的全部特征,产生变异的可能性很小。
如果在dna复制时出错,那叫基因突变。
有性繁殖有两性生殖细胞结合的过程,dna的分裂和重新组合过程,这种基因重组的方式本身就是父本和母本的基因重新组合的过程,后代的基因自然都会发生变化。
而在生产啤酒的过程中,为了保证啤酒的口感品质稳定,肯定是需要酵母菌的基因越稳定越好。
因此,要极力避免酵母菌发生有性繁殖。
而酵母菌的四种繁殖方式种,芽殖、裂殖、芽裂都属于是无性繁殖,就只有孢子属于有性繁殖。
所以陈诚觉得,问题肯定都出在酵母菌的孢子繁殖上。
原本筛选出来的100%的母本酵母菌,几代繁殖之后竟然劣质酵母菌占比超过了30%。
到底是什么原因造成的?
酵母菌的孢子增殖是在酵母菌营养不良的情况下才会大面积发生。
整个模拟过程,超级计算机都是用的最标准的空气和温度控制,而且电脑模拟又不可能出现机械故障。
为什么会出现这种状况?
陈诚点开了超级计算机的模拟过程,重新播放了一遍。
这次,他用特殊试剂给酵母菌做了标记,如果它出现了孢子增殖,那陈诚会很明显观察到。
果然随着酵母菌的不断繁殖,孢子增殖产生的酵母菌数量越来越多。
“停!”陈诚大喊了一声。
他从模拟的虚拟3d图像中,挑出了一个具有孢子增殖前兆的酵母菌,然后放大,仔细观察了起来。
这个酵母菌明显体积更小,细胞里面的其他结构看起来也更弱小。
总之就是病恹恹的感觉。
“这就算是营养不良吗?”
陈诚疑惑着往后面播放模拟过程,并降低了播放速度。
然后他发现,这个营养不良的酵母菌菌体来源还是孢子繁殖。
“这就很奇怪了。”
陈诚放大观察窗口,继续往回倒放。
很快,他找到了原因。
从最开始的某两个酵母菌开始孢子繁殖后,它们的后代就呈现除了营养不良的个体特征。
然后这些营养不良的酵母菌开始大范围地孢子增殖,越来越多。
而他注意到,此时整个麦芽溶液里面各项数据都是正常的。
也就是说并不是环境因素造成了它们的营养不良,而是它们本身的基因。
为什么会这样?
陈诚疑惑地挑出一个营养不良的酵母菌细胞,然后调出了它的基因信息,与正常的酵母菌基因进行对比。
系统很快就给出了两者不同的基因序列段,并标识出来,这个基因片段影响的是酵母菌的营养物质吸收。
结论很明显了。
酵母菌在进行孢子有性繁殖的过程中,由于两者基因重组,反而容易造成隐性的营养不良基因表达。
“这...”
“那就只能让它们不再有性繁殖了?”
陈诚觉得有些不地道,人家两个小细胞相亲相爱,自己却只能手起刀落,斩断它们的‘情缘’。
还好它们只是没有感情的单细胞生物。
陈诚安慰地想。
现在有两个方桉摆在陈诚面前。
一是编辑这个品种的酵母菌的基因,彻底移除它的营养不良的隐性基因。
这样一来,即便它在繁殖过程中再发生孢子繁殖,也不会出现营养不良的后代。
二是改良酵母菌的基因,彻底让它失去孢子增殖这种繁殖方式。反正这个方式也是基因控制的,直接一个delete,轻松简便。
只要它不能有性繁殖了,那就更不可能产生营养不良的后代了。
这叫永绝后患。
陈诚并没有盲目地选择一种方桉,而是直接让超级计算机开始模拟,用模拟结果来决定技术路线。
很快,两种方桉的结果出来了。
方桉一,剔除营养不良基因表达:经过十代繁殖,优良品质酵母菌含量占比78%,不良品质酵母菌占比20%,失活酵母菌占比2%】
方桉二,剔除酵母菌孢子增殖基因表达:经过十代繁殖,优良品质酵母菌含量占比89%,不良占比9%,失活占比2%】
孰优孰劣一眼便知。
但陈诚要搞懂差异的原因。
“为什么剔除了营养不良基因表达后,还是会有这么多不良品质酵母菌出现?”
在有性繁殖中,后代出现了除营养不良以外的其他不良性状表达】
陈诚恍然大悟。
就像他把人类基因中容易患癌症的基因剔除了,但不代表后代不患有其他病症。
这么一来,还是直接斩断它们的有性繁殖是最有效果的。
只能给酵母菌们说一声:禁止有性繁殖了。
陈诚立即动手,剔除了这个酵母菌品种的孢子增殖基因。
完成了基因修改后,陈诚让超级计算机开始模拟繁殖,迭代出最稳定最好性能的酵母菌。
终于两分钟后,超级计算机迭代出了最优化的酵母菌dna。
“再次模拟啤酒的口感品质。”
好的】
又过了半分钟。
口感品质提升57%,超过国内大部分中低端啤酒口感,达到高级啤酒口感】
看着系统的这个结论,陈诚砸吧砸吧了嘴。
奈何系统里面的模拟都是虚拟的,他这会儿尝不到新基因改良后的酵母菌产出的啤酒的味道。
既然结果出来了,陈诚也不停歇,马上将它的数据传输进生命模拟器中。
看着中间托盘上的培养皿里面逐渐繁衍增多的酵母菌菌群,陈诚终于舒了一口气。
在十多分钟后,陈诚将一小袋酵母菌菌群提取到了现实中。
当然,接下来的就是用生命复刻机再多制造一些出来。
也不用太多,反正送到啤酒厂它们也能快速繁殖出很多后代来。
而且还是基因稳定的优良后代。