الأبحاث المرتبطة بالكلمة المفتاحية: تطور موجه
-
ربط التطور المستمر والمفصول من خلال نظام بكتيريا-فيروس قابل للتحكم وعالي الطفرات
2026 | المؤلف: Shujian Ong وآخرون | المجلة: Nature Microbiology | المجال: علم الوراثة (Genetics)يقدم هذا القسم طريقة جديدة تسمى الاختيار والانEvolution (LySE)، مصممة لتعزيز التطور الموجه لمجموعات الجينات البكتيرية من خلال دمج فوائد كل من أنظمة التطور المنفصلة والمستمرة. تستخدم LySE نوعًا مفرط الطفرات من بوليميراز DNA T7، مرتبطًا مع دياميناز الأدينين-السيتوزين المزدوجة، لتحقيق معدلات طفرات عالية تبلغ $3.82 \times 10^{-5}$ استبدالات لكل قاعدة مع الحفاظ على دقة…
-
التصميم من الصفر وتطور ميتاثيس اصطناعي لميتاثيس الأوليفين السيتوبلازمي
2025 | المؤلف: Zhi Zou وآخرون | المجلة: Nature Catalysis | المجال: الكيمياء العضوية (Organic Chemistry)تظهر هذه الدراسة التكامل الناجح لمساعد معدني ثمين صناعي، Ru1، مع بروتين مصمم حديثًا بتكرار متسلسل، dnTRP، لإنشاء إنزيم معدني صناعي (ArM) قادر على تحفيز تفاعل ميثازيس أوليفين مغلق الحلقة، وهو تفاعل غير موجود في الطبيعة. سهلت استقرار dnTRP بروتوكول التطور الموجه الذي حدد طفرات ثمانية متطورة، Ru1•R5، والتي أظهرت تحسينات كبيرة في عدد الدوران…
-
التصميم الحسابي الكامل لإنزيمات إزالة كيمب عالية الكفاءة
2025 | المؤلف: Dina Listov وآخرون | المجلة: Nature | المجال: كيمياء المواد (Materials Chemistry)تقدم البحث سير عمل حسابي جديد لتصميم إنزيمات فعالة، تستهدف بشكل خاص طيات TIM-barrel، التي واجهت تقليديًا تحديات في تحقيق معدلات تحفيزية مقارنة بالإنزيمات الطبيعية. كانت التصاميم الحسابية السابقة تتطلب تحسينات تجريبية واسعة، مما أدى إلى كفاءات تحفيزية منخفضة. يُبلغ المؤلفون عن التصميم الناجح لثلاثة إنزيمات كيمب مع كفاءات تتجاوز 2,000 M\(^{-1}\)s\(^{-1}\)، حيث أظهر المتغير…
-
دمج نماذج لغة البروتين والمصنع الحيوي التلقائي لتعزيز تطور البروتين
2025 | المؤلف: Qiang Zhang وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: علم الأحياء الجزيئي (Molecular Biology)تقدم الدراسة نهجًا جديدًا في هندسة البروتينات يدمج التعلم الآلي وتقنيات البيوفوندري الآلية لتعزيز عملية التطور الموجه التقليدية. من خلال استخدام نموذج لغة البروتين ESM-2، طور الباحثون منصة تطور تلقائية تعمل ضمن نظام حلقة مغلقة، مما يسهل دورة التصميم-البناء-الاختبار-التعلم. تبدأ هذه النظام عملية التطور من خلال إجراء توقعات بدون عينة لـ 96 نوعًا من البروتينات،…
-
خريطة المشهد البيوكيميائي للروبيسكو
2025 | المؤلف: Noam Prywes وآخرون | المجلة: Nature | المجال: علم الأحياء الجزيئي (Molecular Biology)روبيسكو، الإنزيم الأساسي لثاني أكسيد الكربون في الغلاف الحيوي، يظهر حركيات بطيئة ويقدم تحديات لتحسينات الهندسة بسبب معاييره البيوكيميائية المعقدة. تقدم هذه الدراسة اختبارًا متوازيًا ضخمًا باستخدام سلالة مهندسة من *Escherichia coli* لاستكشاف منهجي لمشهد التسلسل-الوظيفة للروبيسكو من *Rhodospirillum rubrum*. من خلال تقييم أكثر من 99% من الطفرات أحادية الأحماض الأمينية تحت تركيزات مختلفة من…
-
الهندسة المتسارعة للإنزيمات بواسطة التعبير الخالي من الخلايا الموجه بتعلم الآلة
2025 | المؤلف: Grant M. Landwehr وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: علم الأحياء الجزيئي (Molecular Biology)تقدم ورقة البحث منصة جديدة موجهة بواسطة التعلم الآلي (ML) تهدف إلى التغلب على قيود هندسة الإنزيم التقليدية، خاصة في توليد مجموعات بيانات واسعة من علاقات التسلسل-الوظيفة للتصميم التنبؤي. تدمج هذه المنصة تجميع الحمض النووي الخالي من الخلايا، والتعبير الجيني الخالي من الخلايا، والاختبارات الوظيفية لرسم خرائط فعالة لمشاهد اللياقة عبر مساحة تسلسل البروتين، مما…
-
التطور الدارويني للحمض النووي القابل للتكرار الذاتي في بروتوسيل صناعي
2024 | المؤلف: Zhanar Abil وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: علم الفلك والفيزياء الفلكية (Astronomy and Astrophysics)في هذا القسم، يصف المؤلفون المنهجية لإجراء تفاعلات نسخ ونسخ الحمض النووي بكميات كبيرة باستخدام نظام PURE المعدل، مع استبعاد المحلول III (الريبوسوم). استخدمت تفاعلات النسخ فقط محلول PURE مخصص II، مستبعدة بوليميراز RNA T7، وكانت مكونة من مكونات متنوعة بما في ذلك متغيرات بوليميراز الحمض النووي المنقى، والبروتينات الطرفية، وبروتينات الربط ذات السلسلة المفردة…
-
تسريع هندسة الإنزيمات الآلية في الجسم الحي لتحسين المحفزات الحيوية
2024 | المؤلف: Enrico Orsi وآخرون | المجلة: Nature Communications | المجال: علم الأحياء الجزيئي (Molecular Biology)تحدد قسم المناقشة في ورقة البحث سير العمل المتكامل لتسريع هندسة الإنزيمات في الجسم الحي، مع التأكيد على ضرورة التعاون بين التخصصات، وخاصة دمج تقنيات تعلم الآلة (ML). يتضمن سير العمل المقترح التنبؤ بالتعديلات اللازمة للإنزيمات المستهدفة وتصميم سلالات اختيار الأوكستروف من خلال حذف الجينات. بعد ذلك، يتم استخدام المحولات الفائقة في الجسم الحي لتعزيز…