在Ginkgo内,机器人有助于制造新的怪异合成生物的基因工厂

健康作者 / 姓名 / 2025-06-28 14:06
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在Ginkgo内,机器人有助于制造新的怪异合成生物的基因工厂  Ginkgo Bioworks的合成生物学家筹集了基因改良的啤酒,上个月庆祝

在Ginkgo内,机器人有助于制造新的怪异合成生物的基因工厂

  Ginkgo Bioworks的合成生物学家筹集了基因改良的啤酒,上个月庆祝了他们新的自动化实验室的发射,您可以在这里虚拟地参观他们的设施。通过将工程原理应用于生物学,在一些漂亮的机器人设备的帮助下,银杏创建了一家工厂来制造异国情调的生命形式 - 在这个星球上从未见过这些生命形式。

  家庭酿造是合成生物学潜在应用的一个例子 - 合成生物学的潜在应用,这是一个新兴的新产业,它是制造和生物学的融合,这是最近在基因编辑,基因修饰,基因修饰以及 - 更重要的是 - 基因合成中的最新突破的自然扩展 - 科学家可以创建新的遗传材料,以及新的遗传物质,以及新的合成生物体。翻译 - 科学家现在可以制造合成DNA的片段,并将其滑入生物体,从而使这些小动物奇怪的新功能。它标志着我们所知道的进化和达尔文主义的终结。

  例如,用来为发射派对啤酒制作啤酒的酿酒酵母的基因从橙树中添加到自己的DNA中。在酿造过程的发酵阶段,这些基因导致酵母产生瓦伦妮(Valencene),瓦伦妮(Valencene)是一种有机化合物,具有柑橘味,科学说话,当然是美味的。

  Ginkgo Bioworks是一家位于南波士顿的时髦年轻公司,最近筹集了1亿美元,承诺找到许多有用的合成生物学应用。它使用一些现金来构建Bioworks2,这是该公司庞大的新实验室,该实验室使用机器人系统为生物制造了装配线。

  在BioWorks2中

  银杏需要大规模制作微生物,以便找到可以充当微小生物工厂的人。当客户提出定制生物体的请求时,Gingko开始了大量的实验。许多改变的生物将是愚蠢的,但是通过迭代的循环,生物工程师最终设计了一种微生物,该微生物证明了理想的产品。目前,该公司正在尝试生产香水,饮料,农药和洗衣粉的化学成分的生物,所有这些都是新革命的开始。

  Ginkgo Bioworks的业务模型以微生物本身为中心,而不是最终产品。

  Ginkgo创意总监Christina Agapakis解释说:“我们不从事制造化学品,口味或香水的业务。”

  “我们专门研究Organsims,我们与将制造产品的客户合作。”

  她说,银杏将有机体许可给其客户,并在使用时会获得特许权使用费。

  但是,为规格建立生物并非易事。尽管可以说科学家正在以惊人的速度揭示基因的奥秘,但遗传学仍然没有得到充分的了解,但没有详细介绍他们所有人的基因的通用目录清单。生物学很混乱。即使研究人员知道特定基因在橙树中的作用,例如,当它们将其添加到酵母细胞中时,它可能会以意想不到的方式与天然DNA相互作用。如果他们将来自不同物种的几个基因添加到该酵母细胞,那么事情就会变得更加复杂。

  这就是为什么银戈采用工程学方法来进行生物学的原因,将其用于严格的设计建筑测试周期。在这种情况下,他们正在设计,建造和测试生物体。

  Ginkgo的有机体设计负责人Patrick Boyle说,新实验室的极端自动化对这种方法至关重要。

  博伊尔说:“在研究生院里,我可能已经采取了五个最佳想法并尝试了它们,在这里我们采取了1000个最佳想法,尝试所有这些想法,然后看看哪种最佳。”

  那么,该设计,构建和测试周期如何在实践中起作用呢?以Ginkgo在香水业务中的首次努力为例。Ginkgo正在与法国香料Robertet合作,吐出玫瑰油。有一个制作此微生物的商业案例。从玫瑰花瓣中提取传统的玫瑰油是昂贵的,高端香水瓶看不起化学替代品。但是,将合适的基因从玫瑰植物到酵母细胞添加可能会使它以非传统的方式产生真正的油。

  设计过程

  酵母是生物“底盘”,这是定制生物的基础。银杏然后搜索科学文献,寻找会导致细胞产生有用酶的基因。他们正在寻找可以在酵母细胞的代谢过程中起作用的酶;当它们将糖喂入酵母中时,应进行最终导致玫瑰油的化学反应。

  他们在整个生物王国中寻找基因。

  博伊尔说:“我们问,‘不同的生物生态位如何解决了这个生物化学问题,我们如何适应我们的目的?’”它们可以将不同生物体的基因结合到代谢途径中,但这需要扩大科学。

  博伊尔说:“如果您有100种可能的酶可以作为四步途径的一步,那就是很多设计空间。”

  构建过程

  银杏将合成DNA的实际制造外包,从Twist Bioscience和Gen9等公司订购批处理。博伊尔说,该公司将在明年半中获得7亿碱基对的合成DNA,这代表了全球当前的合成DNA市场的一半。像Ginkgo这样的公司只能存在,因为制造DNA的成本最近显着下降了 - 从2005年的每个基因超过1000万美元到今天的10,000美元以下。

  当一批制造的DNA到达银杏时,液体处理机器人将各种片段添加到酵母细胞中,并使细胞生长和繁殖。创意总监Agapakis说,这些机器人越来越好。

  她说:“在我的博士学位期间,我花了很多时间移动少量的液体,当我们启动银杏时,很多机器人看起来像八臂的毕业生 - 有很多移液器。”

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