Jika Anda dapat mengoptimalkan genom mikroorganisme yang kurang dieksplorasi, Anda dapat secara signifikan memperluas kotak alat biomanufaktur, memungkinkan produksi yang hemat biaya dari berbagai produk yang jauh lebih luas menggunakan bahan baku yang beragam, kata startup berbasis Boston yang berbasis di Boston Boston Antologi.
“Dengan menggabungkan inovasi dari rekayasa genom, rekayasa perangkat keras, dan biologi komputasi, kami membuat platform yang pada dasarnya mempercepat evolusi dengan mempercepat proses menghasilkan mutasi genom dan kemudian memilih pemenang dari perangkat pembuatan khusus kami.
“Ini memungkinkan kami untuk menghasilkan set data yang sangat besar yang memetakan semua genotipe ini untuk hilir fenotipe, pada dasarnya memungkinkan masa depan desain genom generatif, jika diberikan bahan baku atau produk yang menarik, kami dapat merancang genom dari awal.”
AgfunderNews (Afn) bertemu dengan salah seorang pendiri Tzu-Chieh Tang, PhD (TT), dan Jing Zhang, PhD (JZ), di SynbioBeta Konferensi di San Jose untuk mencari tahu lebih lanjut.
https://www.youtube.com/watch?v=iiydvsrcpdk
Afn: Apa yang berpotensi mengganggu teknologi Anda?
Tt: Ketika Anda berpikir tentang biomanufacturing sekarang, Anda biasanya mulai dengan E. coli Dan ragi, jadi Anda secara alami dibatasi oleh kapasitas mereka untuk melakukan sesuatu.
Cara kami berpikir tentang mendekati biomanufaktur atau seberapa memungkinkan teknologi kami, adalah seperti ini: dalam waktu lima hingga 10 tahun, atau bahkan lebih cepat, Anda mungkin memiliki bahan baku yang benar -benar ingin Anda singkirkan seperti limbah Ag, feses hewan, bahkan plastik, dan kemudian Anda memiliki produk yang benar -benar ingin Anda buat seperti tekstil atau protein bernilai tinggi.
Apa yang menghubungkan kedua node akan menjadi genom, organisme. Kami ingin menghasilkan organisme yang menggunakan kombinasi rekayasa genetika, rekayasa perangkat keras, dan alat AI, jadi kami tidak terikat oleh spesies lagi.
Afn: Singkatnya, apa yang dilakukan antologi untuk mewujudkan hal ini?
JZ: Sementara perusahaan lain mencoba merekayasa sel seperti komputer, antologi mengambil pendekatan yang sama sekali berbeda dengan belajar dari apa yang paling baik dilakukan oleh alam.
Jadi menggunakan teknologi kami yang menggabungkan inovasi dari rekayasa genom, rekayasa perangkat keras, dan biologi komputasi, kami membuat platform yang pada dasarnya mempercepat evolusi dengan mempercepat proses menghasilkan mutasi genom dan kemudian memilih pemenang dari perangkat pembuatan khusus kami.
Ini memungkinkan kami untuk menghasilkan set data yang sangat besar yang memetakan semua genotipe ini untuk hilir fenotipe, pada dasarnya memungkinkan masa depan desain genom generatif, jika diberikan bahan baku atau produk yang menarik, kami dapat merancang genom dari awal.
Afn: Mengapa jamur yang berpotensi menarik untuk biomanufaktur?
JZ: Rekayasa jamur sangat memakan waktu dan kompleks tetapi sisi positifnya sangat bagus karena kita telah melihat workhorses yang terbukti industri yang dapat menghasilkan protein pada titer hingga 150g per liter. Tetapi mereka dapat memakan waktu lama (untuk menghasilkan protein target itu).
Bekerja dengan E. coli, Misalnya, Anda dapat melihat hasil dalam seminggu. Dengan ragi, Anda dapat melihat hasil dalam satu hingga dua minggu. Tetapi untuk jamur, setiap siklus teknik dapat memakan waktu hingga 10 minggu sampai Anda melihat fenotip yang diketahui. Jadi kita harus sangat kreatif dalam cara kita mengatasi masalah teknik ini dengan mencoba menghasilkan banyak varian genom dalam waktu singkat, dan kemudian menggunakan perangkat mikrofluida atau peralatan throughput tinggi lainnya untuk menyaring kandidat yang paling cocok untuk keperluan tertentu.
Kami juga telah mulai mendekode bahasa sekresi protein jamur dengan menerapkan alat AI. Kami mencoba mempelajari relevansi struktural untuk produksi protein dan akhirnya yang akan memungkinkan kami untuk menghasilkan panel host yang berbeda yang dapat membuat berbagai jenis protein yang menarik.
Afn: Bagaimana perusahaan saat ini mencoba dan mengoptimalkan strain produksi mereka?
Tt: Ada dua pendekatan utama untuk melakukan ini. Dalam yang pertama, bayangkan ada 20 tombol kontrol yang berbeda dan Anda dapat menyetelnya satu per satu (memperkenalkan satu gen pada satu waktu, satu mutasi pada satu waktu, berharap menemukan perbaikan melalui perpustakaan ribuan konstruksi yang berbeda). Tetapi seperti yang dapat Anda bayangkan, ini membutuhkan banyak tenaga kerja, banyak uang, dan, tentu saja, waktu.
Dan kemudian ada pendekatan lain yang telah ada untuk sementara waktu di mana orang mencoba meniru evolusi, tetapi kami memiliki serangkaian alat yang sangat terbatas yang memungkinkan kami melakukan itu. Jadi biasanya orang menggunakan bahan kimia atau UV untuk memperkenalkan mutasi di seluruh genom. Tapi ini sedikit seperti bermain lotre dengan peluang yang sangat rendah.
Afn: Jadi dalam istilah awam, apa yang Anda lakukan secara berbeda?
Tt: Bayangkan Anda memiliki buku. Kami menggunakan alat genetik sehingga kami dapat mengubah urutan paragraf. Kita dapat mengubah urutan bab. Kami dapat menghapus beberapa halaman. Kita bahkan dapat meminjam beberapa halaman dari buku lain.
Dengan melakukan ini, kita dapat memperkenalkan keragaman. Dan yang paling penting, jika kita melihat beberapa perubahan dalam fenotip atau sifat yang kita sukai, kita dapat kembali ke buku, melihatnya melalui pengurutan DNA dan mencari tahu sifat apa yang disebabkan oleh mutasi seperti apa.
Afn: Bagaimana Anda menyaring untuk melihat mutasi mana yang mengarah pada fenotipe yang diinginkan?
Tt: Itu tergantung pada sifat -sifat yang Anda minati. Jika Anda memikirkan, misalnya, kemampuan untuk menggunakan limbah sebagai bahan baku, Anda dapat membiarkan mereka bersaing satu sama lain. Jadi jutaan orang dalam bioreaktor seperti berlari maraton. Anda hanya peduli dengan mana yang tercepat.
Tetapi ada beberapa sifat yang tidak dapat dianalisis dengan cara ini. Misalnya, jika Anda memiliki sekelompok penyanyi dan Anda ingin menganalisis kemampuan mereka untuk bernyanyi, Anda tidak dapat membiarkan mereka bernyanyi di ruangan kecil bersama tetapi pada saat yang sama mengevaluasi mereka secara individual. Anda perlu memasukkannya ke kamar yang berbeda untuk melakukan itu.
Jadi itulah yang kami lakukan dengan sel. Kami memasukkannya ke dalam tetesan atau manik -manik yang berbeda, dan kami melewatinya melalui saluran sehingga pada waktu tertentu ketika mereka melewati saluran, kami menganalisisnya menggunakan laser atau alat optik lainnya, jadi kami tahu seperti apa mereka, jumlah protein yang mereka berikan, dan kami dapat melakukan penilaian waktu nyata dan peringkat.
Dan dari sana (kita dapat memilih beberapa potensi) pemenang dan mempelajari genotipe mereka dan kemudian kita dapat menempatkan mereka melalui pipa penskalaan dan validasi.
Afn: Anda sedang membangun pekerjaan pemenang Hadiah Nobel dari Barbara McClintock dengan apa yang disebut 'Gen Jumping'?
TT: Kami mengambil elemen genetik seluler atau 'lompatan DNA' dari host yang jauh, dan dari sana, kami menggunakan banyak alat genetik modern untuk menambahkan fungsionalitas mereka dan yang paling penting, dapat dikontrol sehingga kami dapat memastikan kami dapat dengan tepat menyetel acara melompat di host kami.
Afn: Apa model bisnis Anda di antologi?
JZ: Saat ini kami menguji model bisnis yang berbeda tetapi ada dua pendekatan utama. Salah satunya adalah membuktikan teknologi dalam host industri yang ada, dan menunjukkan bahwa dengan menggunakan teknologi kami, kami dapat meningkatkan margin biaya untuk mitra kami, dan kami telah menunjukkan beberapa keberhasilan di sana.
Pada saat yang sama, kami juga mengeksplorasi kebutuhan pasar yang tidak terpenuhi dan berbicara dengan mitra industri besar untuk melihat protein apa yang ingin mereka hasilkan atau bahan baku apa yang ingin mereka manfaatkan. Dan dari percakapan itu, kami telah menghasilkan beberapa target protein keyakinan tinggi. Sekarang kami sedang bernegosiasi dengan pemain komersial yang lebih besar untuk dapat menghasilkan protein -protein ini dan kemudian mendorong mereka ke arah garis finish.
Tetapi seluruh perusahaan dibangun atas dasar bahwa kami menangani kebutuhan industri yang nyata alih -alih membangun satu set teknologi keren.