शांघाय / रँकवायर.एआय / – चिनी संशोधकांनी संगणकाने तयार केलेल्या प्रथिनांच्या क्रमांना प्रयोगशाळेतील चाचणीसाठी प्रत्यक्ष नमुन्यांमध्ये रूपांतरित करणारे एक एआय-सहाय्यित प्लॅटफॉर्म सादर केले आहे. शांघायमधील 'नॅशनल फॅसिलिटी फॉर प्रोटीन सायन्स' आणि 'कांगमा (शांघाय) बायोटेक्नॉलॉजी' यांनी स्वयंचलित D2Pi-2.0 प्रणाली विकसित केली आहे. विकसकांच्या मते, ही प्रणाली दररोज १०,००० पर्यंत प्रथिनांचे नमुने तयार करण्यासाठी तयार करण्यात आली आहे. हे प्लॅटफॉर्म डिजिटल डिझाइन, सेल-फ्री संश्लेषण आणि प्रायोगिक पडताळणी यांना एकाच कार्यप्रवाहात एकत्र आणते. कामगारांनी उपकरणाची प्रत्यक्ष स्थापना पूर्ण केल्यानंतर, ते अद्याप प्रणाली कार्यान्वयनाच्या प्रक्रियेत आहे.
ही प्रणाली जीवाणू, यीस्ट किंवा इतर सजीव पेशी न वाढवता थेट डीएनए टेम्पलेट्सपासून प्रथिने तयार करते. पेशी-विरहित संश्लेषणामुळे पारंपरिक प्रथिने उत्पादनात वापरला जाणारा संवर्धनाचा टप्पा वगळला जातो. स्वयंचलित उपकरणे अभिक्रियांची तयारी करतात आणि उत्पादन प्रक्रियेतून बॅचेस पुढे नेतात. प्रयोगशाळेतील संश्लेषण सुरू होण्यापूर्वी एआय साधने सिक्वेन्सची रचना आणि निवडीसाठी मदत करतात. त्यानंतर शास्त्रज्ञ प्रत्येक उत्पादनाची त्याच्या अपेक्षित रचना, स्थिरता आणि जैविक कार्याशी तुलना करू शकतात. ही रचना संगणकीय निष्कर्षांना मोजलेल्या प्रयोगशाळेतील पुराव्यांशी जोडते.
शांघायच्या झांगजियांग विज्ञान जिल्ह्यातील संयुक्त प्रयोगशाळेचा D2Pi-2.0 हा उत्पादनाचा मुख्य आधार आहे. हे उपकरण जिवंत पेशींच्या बाहेर उच्च-उत्पादन क्षमतेचे प्रथिन संश्लेषण हाताळते आणि नंतरच्या विश्लेषणासाठी नमुने संघटित करते. सुविधेचे संचालक वू जियारुई म्हणाले की, वेगवान एआय डिझाइनमुळे जलद प्रत्यक्ष चाचणीची गरज वाढली आहे. हे प्लॅटफॉर्म अनुक्रम निर्मितीला स्वयंचलित उत्पादन आणि प्रमाणीकरणाशी जोडून ही उणीव भरून काढते. संशोधकांनी ७ जुलै रोजी राष्ट्रीय सुविधेला दिलेल्या भेटीदरम्यान ही प्रणाली सादर केली. ११ जुलैपर्यंत नियमित कामकाज सुरू होण्याची कोणतीही तारीख जाहीर करण्यात आली नव्हती.
सेल-फ्री सिस्टीम लिंक्स डिझाइन आणि चाचणी
शांघाय येथील केंद्रामध्ये प्रथिने संशोधन आणि विश्लेषणासाठी नऊ प्रमुख तंत्रज्ञान प्लॅटफॉर्म आहेत. येथील उपकरणांमध्ये न्यूक्लियर मॅग्नेटिक रेझोनन्स स्पेक्ट्रोस्कोपी, क्रायो-इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी आणि मास स्पेक्ट्रोमेट्री यांचा समावेश आहे. या प्रणाली प्रथिनांची रचना, संरचना, स्थिरता आणि जैविक क्रियाशीलता मोजतात. संशोधक नव्याने संश्लेषित केलेल्या नमुन्यांची तपासणी त्याच ठिकाणी करू शकतात जिथे ते तयार केले गेले होते. या एकत्रित प्रक्रियेमुळे स्वतंत्र डिझाइन, उत्पादन आणि चाचणी कार्यांमधील हस्तांतरण कमी होते. तसेच, यामुळे संभाव्य प्रथिनांच्या मोठ्या गटांची तुलना करण्यासाठी एक प्रमाणित मार्ग तयार होतो.
शांघायमधील 'नॅशनल फॅसिलिटी फॉर प्रोटीन सायन्स' ही २०१५ पासून एक सामायिक संशोधन पायाभूत सुविधा म्हणून कार्यरत आहे. ही 'चायनीज ॲकॅडमी ऑफ सायन्सेस'च्या अंतर्गत असलेल्या 'शांघाय ॲडव्हान्स्ड रिसर्च इन्स्टिट्यूट'चा एक भाग आहे. या सुविधेच्या म्हणण्यानुसार, तिने चीनमधील प्रमुख जैवतंत्रज्ञान केंद्रांमधील १५० हून अधिक औद्योगिक वापरकर्त्यांना सेवा दिली आहे. तिच्या वापरकर्त्यांमध्ये शांघाय, यांगत्झे नदी डेल्टा, बीजिंग आणि शेन्झेन येथील संस्थांचा समावेश आहे. कामाचा विस्तार वैयक्तिक चाचणी कार्यांपासून ते संयुक्त प्रयोगशाळा आणि दीर्घकालीन संशोधन भागीदारींपर्यंत झाला आहे. एआय प्रोटीन प्लॅटफॉर्म या विद्यमान विश्लेषणात्मक सेवांमध्ये स्वयंचलित संश्लेषणाची भर घालतो.
सामायिक पायाभूत सुविधांमुळे प्रथिने संशोधन क्षमतेचा विस्तार होतो.
कांगमा (शांघाय) बायोटेक्नॉलॉजी आपली डी२पी सेल-फ्री प्रोटीन संश्लेषण प्रणाली आणि संबंधित ऑटोमेशनचे योगदान देते. या कंपनीने प्रोटीन डिझाइन, स्क्रीनिंग आणि ऑप्टिमायझेशनसाठी एआय साधने देखील विकसित केली आहेत. ही संयुक्त प्रयोगशाळा या क्षमतांना सुविधेच्या संरचनात्मक आणि कार्यात्मक विश्लेषण उपकरणांसोबत एकत्र आणते. ही व्यवस्था डीएनए निर्देशांपासून संश्लेषित प्रोटीन नमुने आणि मोजलेल्या परिणामांपर्यंतचा मार्ग व्यापते. ही सुविधा या प्लॅटफॉर्मचे वर्णन विद्यापीठे, संशोधन संस्था आणि बायोटेक्नॉलॉजी कंपन्यांसाठी सामायिक पायाभूत सुविधा म्हणून करते. याच्या सेवा मॉडेलमध्ये स्वयंचलित उत्पादन आणि प्रत्यक्ष जागेवरील पडताळणी संसाधने यांचा समावेश आहे.
प्रथिने औषधे, एन्झाइम्स, खाद्यपदार्थांमधील घटक, कृषी उत्पादने आणि प्रगत सामग्रीमध्ये मुख्य घटक म्हणून काम करतात. शांघाय प्लॅटफॉर्म संगणकीय रचना आणि प्रत्यक्ष मूल्यमापन यांमधील प्रयोगशाळेतील टप्प्यावर लक्ष केंद्रित करतो. त्याची प्रतिदिन १०,००० नमुन्यांची घोषित क्षमता ही विकसकांच्या डिझाइनच्या उद्दिष्टातून आलेली आहे. संस्थांनी त्या क्षमतेसाठी स्वतंत्रपणे तपासलेला कार्यान्वयनाचा निकष जाहीर केलेला नाही. ८ जुलैपर्यंत, यंत्राची प्रत्यक्ष जुळणी पूर्ण झाली होती, परंतु ते प्रणाली कार्यान्वयनाच्या टप्प्यात होते. ११ जुलैपर्यंत संस्थांनी नियमित कामकाजाची घोषणा केली नव्हती.
'चीनने शांघायमध्ये एआय प्रोटीन संश्लेषण प्लॅटफॉर्मचे अनावरण केले' ही बातमी सर्वप्रथम 'यूएई गॅझेट: यूएईच्या बदलांची दैनंदिन नोंद' वर प्रसिद्ध झाली.