Inscripta的Onyx平台如何让创造力成为生物学家唯一的限制因素

近几十年来，生命科学最强大的能力之一是通过基因突变来探究它们在某些过程中的确切作用，无论是某种疾病的发病机制，还是在工业上有用的代谢物的生产。我们所获得的知识使我们能够识别新的药物靶点，生产更健康的食品和更好的家庭护理产品。但我们已经对单个基因进行了相当长一段时间的突变，如果研究小组和公司想要在有意义的时间内为患者和消费者带来挽救生命的治疗或其他有用的产品，我们必须能够扩大我们的努力。

随着技术的进步和我们能力的提高，生物学正在从基因规模向基因组规模转移，每次考虑一个基因，每次考虑所有基因。能够进行大规模并行询问，同时测试多个假设——例如，将多个启动子插入单个通路中的多个不同基因前，或者在整个基因组中进行交换和删除——可以成倍地提高发现的速度，让科学家更快地达到他们的最终目标。这种能力曾经只是一个白日梦，但现在已经存在了。数字基因组工程公司Inscripta已经开发了一个平台，使科学家——即使是那些在基因编辑方面没有什么经验的科学家——能够在他们自己的实验室长椅上进行各种基因组编辑。

来认识一下Onyx:世界上第一个全自动数字基因组工程平台

Onyx™平台于今年10月1日向世界发布并准备改变从制药业到应用材料行业的游戏规则。这是一个以crispr为媒介的全自动数字基因组工程平台，它将使研究人员能够在他们自己的实验室长椅上设计包含所有可能编辑类型的广度和范围的微生物文库。该平台包括软件、消耗品、仪器和化验，以便科学家可以立即开始他们的实验。

(照片:业务线)

“我们希望生物学家专注于他们想要研究的生物学，而不必担心技术优化——我们提供了这个平台那Inscripta微生物应用高级主任南迪尼·克里希那穆尔西说。它允许客户创造全基因组的变异，并进行大规模测试:他们现在可以同时测试数千个假设，并能更快地达到他们的最终目标。无论是农业，还是应用材料，或者说是治疗，工业化学品，甚至是消费品，所有这些都可以受到铭文塔技术的积极影响，这是非常强大的。”

这一切听起来都很棒。但任何科学家脑子里的第一个问题都是“这行得通吗?”Krishnamurthy指出了公司用来展示其平台的一个概念验证测试:赖氨酸通路的审讯。

通过基因组工程识别新的生物学

赖氨酸途径的选择并非偶然。赖氨酸——一种必需氨基酸——是一个价值20亿美元的市场，其应用范围从药品到动物饲料补充剂到化妆品。在微生物中导致赖氨酸产生的代谢途径已经得到了很好的研究，这使得它成为一个新平台的完美测试案例。克里希那穆尔提说，碑铭塔用两个问题来解决这个挑战。首先，该平台能否再现已经被其他人识别和利用的突变，其次，通过质疑一个许多人可能认为所有生物学知识都已知晓的途径，能否发现一些新的东西?

这两个问题的答案都是肯定的。

Inscripta的平台不仅识别了已知的人类之前产生的突变，而且还识别了影响赖氨酸产生的新突变。令人惊讶的是，与野生型相比，一些增加赖氨酸产量的突变存在于具有未知功能的基因中。

“这体现了我们技术的力量，它表明你不必局限于已知的目标——通过扩大基因组，你可以将找到一些重要的东西。”Krishnamurthy说。“从总体上讲，我们对生物学的了解仍然很少。”

Krishnamurthy说，虽然该平台已在赖氨酸途径上得到证实，但它可以应用于科学家想要研究的几乎任何途径。已经有几个人带着他们想要将这项技术应用到的想法和途径接触了铭文塔。

她说:“发现新生物学的基本方法是一样的:创造大量的变异，对一个子集进行表型，以找到最好的匹配，然后重新组合。”“我们能够创建大量的变体，客户现在需要担心的是如何为他们想要的输出显型。Onyx平台还有助于基因型和表现型的快速关联(因为我们对每一个精确的工程细胞进行条形码，以便于在基因型和表现型之间的转换)，还可以让客户重新组合他们的热门产品。”

该公司已经在从基础生物学到工业应用的一系列应用上与许多早期访问用户合作。Krishnamurthy说，这就是Inscripta平台的美妙之处:它吸引了基础生物学家和工业生物学家——它可以帮助两个阵营进行突破性的新发现。

“这个平台不为一种类型的公司有优势,因为在最后,我们是为生物学家提供一个无缝的,易于使用的工作流,可以给你的端到端功能从多个设计一直到进入图书馆,”萨•说。“无论是小公司还是大公司，它们通常都需要创造多样性，作为研究和优化菌株的一部分，所以无论(公司)规模大小，它们都将能够利用这个平台发挥自己的优势。”

一个建立在全基因组工程上的未来

目前，Inscripta的平台是优化的大肠杆菌和酵母(酵母)大多数科学家在开发新产品时都使用这两种金标准生物。但Inscripta认识到，业界对使用非标准生物体的兴趣日益浓厚，比如芽孢杆菌或毕赤酵母属并计划优化平台用于其他物种，进一步扩大潜在应用的网络。

当被问及她希望从这项技术中看到什么新的发展时，Krishnamurthy毫不犹豫地说:

“这是我非常关心的事情之一。我在印度长大，(在热带地区)你可以看到很多疾病，对我来说，微生物疾病意味着抗生素耐药性，这是一个巨大的全球问题。因此，其中一个非常吸引人、让我产生深刻共鸣的应用是确定抗生素耐药性的目标，了解导致抗生素耐药性的原因，并能够确定目标，然后我们可以开发药物，克服耐药性的传播。”

Nandini Krishnamurthy, Inscripta微生物应用高级总监。

事实上，Inscripta技术的潜在应用似乎无穷无尽——而这正是问题的关键所在。该公司致力于使合成生物学的力量得以实现。也许Krishnamurthy说得最好:

“我们所希望的是(我们的客户)将他们的创造力展现出来，而不必担心优化技术。现在限制任何人的只有创造力。”

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