Gør bæredygtig bioteknologi til en realitet:Forenede kræfter sigter mod at forbedre biokatalysatorer

Alt biobaseret:plastik, medicin og brændstof. Det virker som en futuristisk utopi. Men hvor længe? Et samarbejde mellem forskere foreslår nu en idé til at fremskynde udviklingsprocessen. Ved at kombinere maskinlæring og laboratorieautomatisering kan dette biobaserede ideal blive en realitet før snarere end senere.

Biobaserede produkter kunne være lige så billige som produkter fremstillet af fossile brændstoffer. Der er dog stadig et stykke vej. Udviklingen af ​​omkostningseffektive biobaserede processer kræver skabelse af stabile og forbedrede enzymer:biokatalysatorer, der accelererer produktionen af ​​ønskede forbindelser. For bioprodukter produceres enzymer i bakterier, hvor DNA ændres for at optimere enzymernes katalytiske funktion.

Desværre er det en langsom og arbejdskrævende proces at modificere og teste forbedrede enzymer ved hjælp af traditionelle metoder. Det kræver, at man indfører ændringer i bakteriernes DNA og derefter screener, hvilken effekt dette har på enzymegenskaberne. I dag hjælper beregningsværktøjer, især maskinlæring, med at udvide mulighederne for enzymteknologi.

Dette kan kombineres med fremskridt inden for laboratorieautomatisering og genteknologi, som hjælper med at udvikle effektive screeningsmetoder for manipulerede enzymer. Ved at stole på denne kombinerede tilgang kan enzymer konstrueres hurtigere og mere pålideligt end før.

En artikel om forskerne blev for nylig publiceret i Nature Communications . Forsker Lennart Schada von Borzyskowski (Institute of Biology Leiden), en medforfatter af undersøgelsen, siger:"Vi skrev denne artikel som et team med specialister fra forskellige forskningsområder, og vi tror, ​​at enzymteknologi også vil være teamwork i fremtid."

"En forsker kan ikke være ekspert i biokemi, genteknologi og maskinlæring på samme tid. At forbedre enzymer til bæredygtig bioteknologi er en udfordrende opgave, og kun samarbejde gør det muligt at lykkes."

Flere oplysninger: Enrico Orsi et al., Automatiseret in vivo enzymteknik accelererer biokatalysatoroptimering, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-46574-4

Journaloplysninger: Nature Communications

Leveret af Leiden University