پلت فرم Zymeeditor Yeasen طراحی شده است تا قابلیت های بی حد و حصر آنزیم ها را از طریق تکامل کارگردانی رها کند.

آنزیم‌ها دسته مهمی از بیوکاتالیست‌ها را تشکیل می‌دهند که کاربرد گسترده‌ای در تحقیقات علمی، تشخیص، داروسازی، تولید مواد غذایی، صنایع شیمیایی و حوزه‌های متعدد دیگر پیدا می‌کنند. با این وجود، کاربرد عملی اکثر آنزیم های طبیعی به طور قابل توجهی به دلیل محدودیت های عملکرد ذاتی آنها مختل شده است. برای رسیدگی به نیازهای استفاده از آنزیم در کاربردهای دنیای واقعی، فناوری‌های مختلف اصلاح آنزیم برای پاسخگویی به نیازهای در حال تکامل زمان پدید آمده‌اند. فن‌آوری‌های اصلاح آنزیم شامل تغییرات ژنتیکی آنزیم‌ها برای تنظیم دقیق و بهینه‌سازی واکنش‌های بیوشیمیایی می‌شود و آنها را برای زمینه‌های کاربردی خاص مناسب‌تر می‌سازد. این روش‌های اصلاح آنزیم شامل تکنیک‌هایی مانند طراحی منطقی، تکامل هدایت‌شده و یادگیری ماشینی است. در این میان، تکامل هدایت شده به عنوان یک رویکرد محوری در اصلاح آنزیم برجسته می شود. شایان ذکر است، پروفسور فرانسیس آرنولد از موسسه فناوری کالیفرنیا (Caltech) جایزه نوبل شیمی در سال 2018 را به دلیل کار پیشگامانه خود در زمینه فناوری تکامل هدایت شده دریافت کرد.

شکل 1: برندگان جایزه نوبل شیمی 2018

راه حل های جامع برای پلت فرم اصلاح و توسعه آنزیم

تیم تکامل بیولوژیکی Yeasen که بر اساس فناوری تکامل هدایت شده پیشگام توسعه یافته توسط پروفسور فرانسیس آرنولد ساخته شده است، به طور یکپارچه طراحی منطقی، تکامل هدایت شده و یادگیری ماشینی را برای ایجاد یک پلت فرم اصلاح آنزیم کارآمد، سیستماتیک و نوآورانه به نام ZymeEditor یکپارچه کرده است. تا به امروز، این پلت فرم با موفقیت یک پایه فنی قوی در توسعه آنزیم ایجاد کرده است. علاوه بر این، با نزدیک به یک دهه تجربه اختصاصی تحقیق و تولید در آنزیم‌های ابزار.

شکل 2: گردش کار ZymeEditor پلت فرم

مهندسی آنزیم

پلتفرم ZymeEditor از یک رویکرد دوگانه، ترکیبی از طراحی منطقی و استراتژی‌های تکامل هدایت‌شده برای بالا بردن میزان موفقیت مهندسی آنزیم استفاده می‌کند.روش طراحی منطقی که ریشه در رابطه ساختار-عملکرد آنزیم دارد و از طیف وسیعی از تحلیل‌های محاسباتی و مجازی بهره می‌برد، به سرعت کتابخانه‌های جهش‌یافته «دقیق و در عین حال فشرده» را ایجاد می‌کند و در نتیجه عملکرد آنزیم را افزایش می‌دهد. از سوی دیگر، فناوری تکامل هدایت‌شده به مرتب‌سازی قطرات فعال شده با فلورسانس و تکنیک‌های غربالگری صفحه میکروتیتر خودکار با توان بالا متکی است که غربالگری سریع و اعتبارسنجی عملکردی کتابخانه‌های جهش گسترده (از 10^8 تا 10^12) را ممکن می‌سازد. این رویکرد نرخ موفقیت غربالگری را تقویت می کند، چرخه های تکاملی را کوتاه می کند و هزینه های غربالگری را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. علاوه بر این، پلت فرم یادگیری ماشین را با استفاده از داده های تجربی گسترده تولید شده از طریق طراحی منطقی و تکامل هدایت شده مهار می کند. این شرکت در حال توسعه الگوریتم‌ها و مدل‌های مرتبط با اصلاح آنزیم با استفاده از فناوری هوش مصنوعی است تا دقت اصلاح آنزیم را بیشتر کند.

شکل 3. پلت فرم FADS

شکل 4: راه حلی برای توسعه فرآیندهای تخمیر و تصفیه

بهینه سازی فرآیندهای تخمیر و تصفیه

پیشرفت فرآیندهای تخمیر و خالص سازی نقشی اساسی در تولید جهش یافته های سطح بالا که توسط پلتفرم ZymeEditor ساخته شده اند، ایفا می کند. برای دستیابی به این هدف، Yeasen به طور مستقل مجموعه‌ای از فن‌آوری‌ها، از جمله تخمیر با تراکم سلولی بالا و پلت فرم تصفیه فوق‌العاده تمیز UCF·ME را ایجاد کرده است.این پلت فرم شامل فناوری بیان چند میزبان با کارایی بالا، تکنیک‌های تخمیر با چگالی سلولی بالا، فناوری غربالگری خالص‌سازی پروتئین با توان بالا، فناوری تولید آنزیم مولکولی فوق‌العاده تمیز UCF·ME® است. این فناوری‌ها یک پایه فنی قوی برای دستیابی به مقیاس‌پذیری، پایداری و تولید و آماده‌سازی قابل اعتماد آنزیم‌ها فراهم می‌کنند.

شکل 5: غربالگری فرآیند تصفیه پروتئین با توان بالا

برای رفع نیاز روزافزون به تولید در مقیاس بزرگ آنزیم‌های باکیفیت، Yeasen دو مرکز تولید مطابق با GMP را به مساحت نزدیک به 10000 متر مربع در ووهان احداث کرده است. علاوه بر این، ما دو سیستم تخمیر 1500 لیتری کاملاً خودکار و پیشرفته را نصب کرده‌ایم و یک تیم تخصصی از متخصصان متخصص در تولید آنزیم و تضمین کیفیت را جمع‌آوری کرده‌ایم. این منابع در مجموع تولید موفقیت آمیز آنزیم های با کالیبر بالا را تضمین می کنند.

شکل 6: کارخانه UCF·ME® Ultra-Clean Enzyme

سرویس سفارشی سازی آنزیم ZymeEditor Yeasen