از آنجایی که کشاورزی با فشار فزاینده ای برای تولید بیشتر با نهاده های کمتر مواجه است، نوآوری در حفاظت از محصولات بیولوژیکی با سرعت بی سابقه ای در حال حرکت است. Micropep Technologies با پلتفرم اکتشافی با هوش مصنوعی-خود، Krisalix، که برای سرعت بخشیدن به توسعه زیستحلولهای مبتنی بر میکروپپتید- طراحی شده است، در خط مقدم این تحول قرار دارد. در گفتگوی اخیر با AgriBusiness Global، Mikael Courbot، مدیر ارشد فناوری Micropep Technologies، نحوه تغییر شکل اکتشاف توسط هوش مصنوعی، گسترش پتانسیل طراحی پپتید و بازتعریف نحوه ارائه شیوههای عمل جدید و پایدار به بازار را به اشتراک گذاشت.
تغییر شکل کشف حفاظت از محصول از طریق هوش مصنوعی
هوش مصنوعی امکانات جدیدی را برای سرعت و دقت کشف در حفاظت از محصولات باز می کند. Courbot توضیح میدهد که پلتفرمهایی مانند Krisalix با ادغام هوش مصنوعی مولد و پیشبینیکننده با زیستشناسی، شیمی و ساخت به یک سیستم یکپارچه، کل فرآیند توسعه را تغییر میدهند.
او میگوید: «کریسالیکس تبدیل از طراحی مولکولی به اعتبارسنجی آزمایشگاهی را در عرض چند هفته به جای چند ماه امکانپذیر میکند». این بدان معناست که میتوانیم زمانبندی کشف روشهای جدید عمل در قارچکشها، علفکشها و حشرهکشها را تسریع کنیم.»
برخلاف{0}ابزارهای همه منظوره هوش مصنوعی متمرکز بر ژنومیک یا تصویربرداری، Krisalix هدفمند-برای راه حل های زیستی مبتنی بر پپتید- ساخته شد. عملکرد مولکول را بهینه می کند و در عین حال قابلیت تولید و پایداری را نیز پیش بینی می کند، قابلیت هایی که اساساً نحوه کشف و عرضه کنترل های زیستی را به بازار تغییر می دهد.
کوربات می افزاید: «این نشان دهنده چیزی بیش از شتاب دیجیتال است. "این نشان دهنده یک طراحی مجدد اساسی از نحوه ایجاد کنترل های زیستی آینده است."
گسترش طراحی پپتید فراتر از قارچ کش ها
اولین قارچ کش میکروپپ، MPD-01، اولین تاییدیه اصلی پلتفرم Krisalix توسط این شرکت است، اما این تنها آغاز است. کوربات آینده بسیار گسترده تری را برای طراحی پپتید متصور است.
او توضیح میدهد: «با قابلیتهای مدلسازی Krisalix، میتوانیم طراحی پپتید را فراتر از قارچکشها و فناوری پپتید ضد میکروبی گسترش دهیم. ما به دنبال علفکشهای زیستی، آفتکشهای زیستی و حتی انعطافپذیری و تغذیه گیاهان هستیم.»
موتور غربالگری مجازی کریسالیکس میتواند میلیونها کاندید پپتید را مدلسازی کند و امیدوارکنندهترین آنها را بر اساس پویایی اتصال، کارایی و پایداری رتبهبندی کند. کوربات می گوید: «تمام چیزی که ما نیاز داریم یک هدف پروتئینی است. پلتفرم می تواند بقیه کارها را از نظر تولید سرنخ انجام دهد.
از آنجایی که پپتیدها به طور طبیعی در همه گیاهان و موجودات وجود دارند، چارچوب یکسانی را می توان برای طیف وسیعی از چالش های کشاورزی، از تنش زیستی ناشی از آفات و عوامل بیماری زا گرفته تا تنش غیرزیستی مانند گرما یا خشکی اعمال کرد. با گذشت زمان، Courbot انتظار دارد که Krisalix به یک موتور طراحی مرکزی برای ورودیهای محصول مبتنی بر میکروپپتید- پایدار تبدیل شود که ایمنتر، توسعه سریعتر و به آسانی در محصولات و اقلیم قابل انطباق است.
کشف شیوه های جدید عمل
یکی از بزرگترین نقاط قوت Krisalix در توانایی آن برای حرکت فراتر از حالت های عمل شناخته شده و پیش بینی تعاملات بیوشیمیایی کاملاً جدید بین پپتیدها و اهداف پروتئینی آنها نهفته است. با ترکیب وضعیت---پیشبینی ساختار پروتئین هنری با تولید پیوند پپتیدی مبتنی بر هوش مصنوعی-، این پلتفرم میتواند نحوه تعامل پپتیدها با پروتئینهای خاص را برای مسدود کردن یا تعدیل عملکرد آنها شبیهسازی کند.
کوربات گفت: "این به ما امکان می دهد میکروپپتیدها را در چندین فناوری شناسایی کنیم." "این شامل پپتیدهای ضد میکروبی است که غشاهای قارچی را مختل می کنند، مسدود کننده های تعامل پپتیدی{1} و میکروپپتیدهایی که ترجمه ژن را تعدیل می کنند."
این رویکرد سیستماتیک برای مبارزه با مقاومت و گسترش مرز اثربخشی بیولوژیکی ضروری است. او میگوید: «با کشف شیوههای جدید عمل، میتوانیم اطمینان حاصل کنیم که حفاظت بیولوژیکی محصولات کشاورزی در کنار چالشهای کشاورزی تغییر میکند، به تکامل خود ادامه میدهد.»
ساده سازی داده ها برای ثبت نام
هوش مصنوعی نه تنها اکتشاف را سرعت می بخشد، بلکه دقت و قابلیت ردیابی داده های پشت آن را نیز بهبود می بخشد. کوربات اشاره می کند که Krisalix تکرارپذیری و شفافیت را در تحقیق و توسعه پپتید از طریق مجموعه داده های متمرکز و خطوط لوله MLOs قوی که بسته های داده استاندارد و قابل ردیابی را تولید می کنند، افزایش می دهد.
از طریق ادغام با ADOPT Knowledge Engine، تمام دادههای تجربی برای اطمینان از تکرارپذیری و پشتیبانی از ایجاد پروندههای با کیفیت بالا برای ارسالهای قانونی، متمرکز میشوند. کوربات میگوید: «با توجه به اینکه چارچوبهای نظارتی برای بیولوژیکیها هنوز در حال تکامل هستند، داشتن یک فرآیند{2}}داده محور بسیار مهم است. کریسالیکس نه تنها ایجاد مولکول های بهتر را امکان پذیر می کند، بلکه یکپارچگی داده ها و قابلیت ردیابی مورد نیاز تنظیم کننده ها را نیز ممکن می سازد.
نگاه به آینده: هوش مصنوعی به عنوان یک کاتالیزور برای نوآوری پایدار
برای Courbot، کار در Micropep تازه شروع شده است. او میگوید: «میکروپپتیدها نشاندهنده دسته جدیدی از محلولهای زیستی هستند که دقت شیمی را با پایداری مواد بیولوژیکی ترکیب میکنند. "تکامل سریع سیستمهای هوش مصنوعی مانند Krisalix فرآیند کشف را پویا کرده است. ما دائماً در حال یادگیری و بهبود عملکرد پیشبینی در هر چرخه هستیم."
با گسترش همکاری های Micropep با شرکت های پیشرو مانند Corteva و FMC، Krisalix آماده است تا نسل جدیدی از نهاده های محصول را تعریف کند که از نظر عملکرد، ایمنی و مقیاس پذیری متمایز می شوند.
کوربات نتیجه میگیرد: «در نهایت، نوآوری پپتیدی مبتنی بر هوش مصنوعی، کشاورزی را به سوی آیندهای مولدتر، انعطافپذیرتر و پایدارتر پیش میبرد.»
