Лаборатории с автономным управлением для автономной навигации в ландшафте приспособленности белков

Белковая инженерия имеет практически неограниченные области применения в химии, энергетике и медицине, однако создание новых белков с улучшенными или новыми функциями по-прежнему остается медленным, трудоемким и неэффективным процессом. Здесь мы представляем платформу автономных самоуправляемых машин для исследования ландшафта белков (Self-driving Autonomous Machines for Protein Landscape Exploration, SAMPLE), предназначенную для полностью автономной белковой инженерии. Платформа SAMPLE управляется интеллектуальным агентом, который изучает взаимосвязи между последовательностью и функцией белка, разрабатывает новые белки и передает полученные конструкции полностью автоматизированной роботизированной системе. Эта система экспериментально тестирует разработанные белки и предоставляет обратную связь для совершенствования понимания агентом исследуемой системы. Мы задействовали четыре агента SAMPLE с целью создания ферментов-гликозидгидролаз с повышенной термоустойчивостью. Несмотря на индивидуальные различия в характере поиска, все четыре агента быстро сходятся к термостабильным ферментам. Лаборатории с автономным управлением автоматизируют и ускоряют процесс научных открытий и обладают огромным потенциалом для белковой инженерии и синтетической биологии.