mLife专题分享 | 微生物工程研究

背景：微生物工程利用生物系统合成化合物，因环境可持续性、高选择性和可扩展性等优势，成为应对21世纪挑战的革命性解决方案。当前，人工智能与深度学习技术的快速发展正加速推动该领域的变革。研究目的：本专题聚焦微生物工程领域的最新研究成果，旨在展示如何通过AI辅助设计、合成生物学工具和计算平台等手段，实现酶的高效发现与改造、酵母细胞工厂的优化、以及微生物治疗策略的开发，以解决工业生产、医疗健康和环境保护中的关键难题。结论：研究涵盖了基于分子逆向生物合成的酶发现与设计、深度学习时代的蛋白质工程、酿酒酵母的合成进化、酶热稳定性优化、高吞吐量计算平台、丁酸益生菌缓解肠道炎症、嗜盐蛋白识别、酵母人工染色体构建、新型醇脱氢酶鉴定、古菌质粒载体系统以及蛋白质热稳定性自动设计服务器等主题。这些工作显著提升了酶的性能、蛋白表达产量和菌株耐受性，其中多篇研究展示了AI工具（如蛋白质语言模型、CatBoost分类器、GRAPE-WEB服务器）在加速实验和提升预测精度上的巨大潜力。总体而言，微生物工程正从传统实验驱动向数据驱动和计算驱动的智能化模式转变，在药物开发、绿色化学和复杂分子合成等领域展现出广阔应用前景。