PRANCE: роботизированная система для ускорения направленной эволюции молекул в лаборатории

Естественная эволюция - это медленный процесс, основанный на постепенном накоплении генетических мутаций. Ученые нашли способы ускорить этот процесс для получения новых белков и других молекул в лаборатории.

Исследователи из MIT разработали роботизированную платформу, способную одновременно проводить до 96 экспериментов по направленной эволюции, при этом отслеживая прогресс в режиме реального времени. Помимо помощи исследователям в более быстрой разработке новых молекул, этот метод можно использовать для моделирования процессов естественной эволюции.

Мы разработали роботизированную систему PRANCE - Phage- and Robotics-Assisted Near-Continuous Evolution (практически непрерывная эволюция с использованием фагов и робототехники), чтобы всесторонне исследовать биомолекулярную эволюцию. PRANCE реализует автоматизированную систему управления с обратной связью, которая регулирует строгость отбора в ответ на изменения молекулярной активности в реальном времени. Эта работа повышает надежность инженерии белков и позволяет систематически анализировать случайные факторы, исторические факторы и факторы среды, управляющие биомолекулярной эволюцией.

Из аннотации к статье в Nature Methods

PRANCE: роботизированная система для ускорения направленной эволюции молекул в лаборатории Перевод, Наука, Эволюция, Теория эволюции, Робототехника, Журнал Nature, Видео, Длиннопост


В основе методов направленной эволюции лежат методы ускорения накопления и отбора новых мутаций. Например, когда ученые хотят создать антитело, которое будет связываться с раковым белком, они начинают с пробирки с сотнями миллионов дрожжевых клеток, сконструированных для экспрессии антител млекопитающих на своей поверхности. Эти клетки будут подвергаться воздействию ракового белка, с которым должно связываться антитело.

Исследователи отберут клетки, которые лучше всего связываются с белком, введут в них случайные мутации, проведут новую проверку, и повторят процесс много раз, до тех пор, пока не появится лучший кандидат.

В 2011 году Кевин Эсвельт разработал способ ускорения направленной эволюции, известный как непрерывная эволюция с помощью фагов (PACE). Этот подход использует бактериофаги (вирусы, заражающие бактерии), чтобы помочь белкам быстрее развиваться для достижения желаемой функции. Ген, который исследователи надеются оптимизировать, связан с геном, необходимым для выживания бактериофагов, и вирусы конкурируют друг с другом за оптимизацию белка. Процесс отбора выполняется непрерывно и может повторяться много раз без вмешательства человека.

Источник

Статья в Nature Methods

Наука | Научпоп

7.6K поста78.4K подписчиков

Добавить пост

Правила сообщества

Основные условия публикации

- Посты должны иметь отношение к науке, актуальным открытиям или жизни научного сообщества и содержать ссылки на авторитетный источник.

- Посты должны по возможности избегать кликбейта и броских фраз, вводящих в заблуждение.

- Научные статьи должны сопровождаться описанием исследования, доступным на популярном уровне. Слишком профессиональный материал может быть отклонён.

- Видеоматериалы должны иметь описание.

- Названия должны отражать суть исследования.

- Если пост содержит материал, оригинал которого написан или снят на иностранном языке, русская версия должна содержать все основные положения.


Не принимаются к публикации

- Точные или урезанные копии журнальных и газетных статей. Посты о последних достижениях науки должны содержать ваш разъясняющий комментарий или представлять обзоры нескольких статей.

- Юмористические посты, представляющие также точные и урезанные копии из популярных источников, цитаты сборников. Научный юмор приветствуется, но должен публиковаться большими порциями, а не набивать рейтинг единичными цитатами огромного сборника.

- Посты с вопросами околонаучного, но базового уровня, просьбы о помощи в решении задач и проведении исследований отправляются в общую ленту. По возможности модерация сообщества даст свой ответ.


Наказывается баном

- Оскорбления, выраженные лично пользователю или категории пользователей.

- Попытки использовать сообщество для рекламы.

- Фальсификация фактов.

- Многократные попытки публикации материалов, не удовлетворяющих правилам.

- Троллинг, флейм.

- Нарушение правил сайта в целом.


Окончательное решение по соответствию поста или комментария правилам принимается модерацией сообщества. Просьбы о разбане и жалобы на модерацию принимает администратор сообщества. Жалобы на администратора принимает @SupportComunity и общество Пикабу.