Ускорение разработки биокатализаторов: машинное обучение и автоматизация лабораторий
Всё из биомассы: пластик, лекарства и топливо. Чтобы эта биотехнологическая утопия стала реальностью, необходимо ускорить разработку стабильных и эффективных ферментов (биокатализаторов). Сейчас этот процесс медленный и трудоёмкий: нужно вносить изменения в ДНК бактерий, производящих ферменты, и проверять их влияние на свойства фермента.
Исследователи предлагают объединить три ключевых направления:
- Машинное обучение — для предсказания и проектирования улучшенных ферментов.
- Лабораторная автоматизация — для высокопроизводительного тестирования.
- Генетическая инженерия — для создания и оптимизации бактериальных штаммов.
Такой комбинированный подход позволит создавать ферменты быстрее и надёжнее, чем традиционными методами.
Как отмечает соавтор исследования Леннарт Шада фон Боржисковски (Институт биологии Лейдена), будущее инженерии ферментов — за междисциплинарной командной работой: «Один исследователь не может быть одновременно экспертом в биохимии, генной инженерии и машинном обучении. Улучшение ферментов для устойчивой биотехнологии — сложная задача, и только сотрудничество позволяет добиться успеха».
Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.