Ein neuer Algorithmus wird die Erzeugung künstlicher Zellen von mehreren Jahren auf Monate beschleunigen

Die neue Entwicklung wird es Wissenschaftlern ermöglichen, nicht Jahre damit zu verbringen, jeden Teil der Zelle und ihre Besonderheiten im Detail zu verstehen

Funktionen, um es zu verwalten.Stattdessen werden die neuen Algorithmen mit einem begrenzten Satz an Trainingsdaten vorhersagen, wie sich Änderungen in der DNA auf das Verhalten und die Biochemie der Zelle auswirken werden, und dann Empfehlungen für den nächsten Entwicklungszyklus zusammen mit wahrscheinlichen Vorhersagen zur Erreichung des gewünschten Ziels der Ingenieure abgeben.

"Chancen sind revolutionär", sagte HectorGarcia Martin, ein Forscher der Abteilung für biologische Systeme und Ingenieurwesen (BSE) der Berkeley Laboratories, leitete die Studie. „Bioengineering ist derzeit ein sehr langsamer Prozess. Die Entwicklung des Malariamedikaments Artemisinin dauerte 150 Mannjahre. Wenn Sie in ein paar Wochen oder Monaten statt in wenigen Jahren neue Zellen nach Spezifikationen erstellen können, werden die Möglichkeiten des Bioengineering revolutioniert. “

Zusammenarbeit mit einem AnalysespezialistenBasierend auf BSE-Daten von Tijana Radivojevic und einem internationalen Forscherteam entwickelte und demonstrierte das Team einen zum Patent angemeldeten Algorithmus, das Automatic Recommendation Tool (ART). Maschinelles Lernen ermöglicht es Computern, Vorhersagen zu treffen, nachdem sie auf der Grundlage einer erheblichen Menge verfügbarer Daten „trainiert“ wurden.

Der Algorithmus ist an die Eigenschaften des Gebiets angepasstSynthetische Biologie mit ihren kleinen Trainingsdatensätzen, der Notwendigkeit, die Unsicherheit zu quantifizieren, und rekursiven Schleifen. Die Fähigkeiten dieses Tools wurden anhand von Simulationen und historischen Daten aus früheren metabolischen Engineering-Projekten demonstriert, z. B. der Verbesserung der Produktion erneuerbarer Biokraftstoffe.

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