基于人工智能和计算生物学的合成生物学元件设计

Design of synthetic biology components based on artificial intelligence and computational biology

王晟 ¹王泽琛 ²陈威华 ¹陈珂 ¹彭向达 ¹欧发芬 ¹郑良振 ³孙瑨原 ⁴沈涛 ¹赵国屏⁵

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作者信息

1. 上海智峪生物科技有限公司,上海 200030
2. 上海智峪生物科技有限公司,上海 200030;山东大学,山东济南250100
3. 上海智峪生物科技有限公司,上海 200030;中国科学院深圳先进技术研究院,广东深圳 518055
4. 上海智峪生物科技有限公司,上海 200030;中国科学院微生物研究所,北京 100101
5. 中国科学院深圳先进技术研究院,广东深圳 518055
折叠

摘要

合成生物学是按照一定的规律综合已有的信息设计和构建全新的生物元件、装置和系统,或者重新设计已有的天然生物系统.合成生物学的核心在于设计、改造、重建或制造生物元件、生物反应系统、代谢途径与过程,乃至创造具有生命活动能力的细胞和生物个体,为解决人类发展在环境、资源、能源等方面面临的若干重大挑战提供新技术方案.毫无疑问,从DNA重组到基因电路设计,合成生物学的发展为众多领域带来全新的解决方案,优良的催化与调控元件是设计高效、鲁棒的系统的基础.然而,合成生物学的元件通常是天然的生物大分子,其固有的复杂性限制了对其工程化改造,导致合成生物技术的潜力未能得到充分发掘.随着人工智能(artificial intelligence,AI)与计算生物学的兴起和发展,有望助力该技术更好地发挥其价值.本文主要介绍了基于AI与计算生物学的不同类型的元件设计,聚焦催化元件、调控元件、传感元件三类元件的设计和前沿进展以及生物元件改造在合成生物学研究领域中的应用方面的研究进展.

关键词

人工智能/合成生物学/计算生物学/蛋白质设计/生物序列

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基金项目

中国科学院国际大科学计划培育专项(153D31KYSB20170121)

出版年

2023

合成生物学

CSTPCDCSCD北大核心

ISSN：

被引量2

参考文献量1

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