Keďže poľnohospodárstvo čelí rastúcemu tlaku na výrobu viac s menšími vstupmi, inovácie v biologickej ochrane plodín napredujú bezprecedentným tempom. Spoločnosť Micropep Technologies je v čele tejto transformácie so svojou platformou Krisalix na objavovanie-poháňanou umelou inteligenciou, ktorá je navrhnutá tak, aby urýchlila vývoj biologických riešení založených na mikropeptidoch-. V nedávnom rozhovore s AgriBusiness Global sa Mikael Courbot, technologický riaditeľ spoločnosti Micropep Technologies, podelil o to, ako AI pretvára objavy, rozširuje potenciál dizajnu peptidov a nanovo definuje, ako sa na trh dostávajú nové, udržateľné spôsoby pôsobenia.
Prepracovanie zisťovania ochrany plodín prostredníctvom AI
Umelá inteligencia otvára nové možnosti rýchlosti a presnosti objavovania pri ochrane plodín. Courbot vysvetľuje, že platformy ako Krisalix transformujú celý vývojový proces zlúčením generatívnej a prediktívnej AI s biológiou, chémiou a výrobou do jednotného systému.
"Krisalix umožňuje transformáciu z dizajnu molekúl na laboratórnu validáciu len niekoľko týždňov namiesto mesiacov," hovorí. "To znamená, že môžeme urýchliť časové harmonogramy objavov pre nové spôsoby pôsobenia v rámci fungicídov, herbicídov a insekticídov."
Na rozdiel od všeobecných-nástrojov umelej inteligencie zameraných na genomiku alebo zobrazovanie bol Krisalix účelovo-vytvorený pre biologické riešenia na báze peptidov-. Optimalizuje výkon molekúl a zároveň predpovedá vyrobiteľnosť a stabilitu, teda schopnosti, ktoré zásadne menia spôsob, akým sa biokontroly objavujú a uvádzajú na trh.
„Predstavuje to viac než len digitálnu akceleráciu,“ dodáva Courbot. "Znamená to zásadný redizajn toho, ako sa vytvárajú budúce biologické kontroly."
Rozširujúci sa dizajn peptidov za hranice fungicídov
Prvý biofungicíd spoločnosti Micropep, MPD-01, je prvým veľkým overením platformy Krisalix, ale je to len začiatok. Courbot si predstavuje oveľa širšiu budúcnosť pre dizajn peptidov.
„S modelovacími schopnosťami Krisalix môžeme rozšíriť dizajn peptidov ďaleko za hranice fungicídov a antimikrobiálnych peptidových technológií,“ vysvetľuje. "Pozeráme sa na bioherbicídy, biopesticídy a dokonca aj na odolnosť a výživu rastlín."
Virtuálny skríningový motor Krisalix môže modelovať milióny kandidátov na peptidy a zaradiť tých najsľubnejších na základe dynamiky väzby, účinnosti a stability. "Všetko, čo potrebujeme, je proteínový cieľ," hovorí Courbot. "Platforma môže urobiť zvyšok, pokiaľ ide o generovanie potenciálnych zákazníkov."
Pretože peptidy sa prirodzene vyskytujú vo všetkých rastlinách a organizmoch, rovnaký rámec možno použiť na širokú škálu poľnohospodárskych problémov, od biotického stresu spôsobeného škodcami a patogénmi až po abiotický stres, ako je teplo alebo sucho. Courbot očakáva, že časom sa Krisalix stane ústredným dizajnovým motorom pre trvalo udržateľné vstupy plodín na báze mikropeptidov-, ktoré sú bezpečnejšie, rýchlejšie sa vyvíjajú a ľahko sa prispôsobujú rôznym plodinám a klimatickým podmienkam.
Objavovanie nových spôsobov konania
Jedna z najväčších predností Krisalixu spočíva v jeho schopnosti prekonať známe spôsoby pôsobenia a predpovedať úplne nové biochemické interakcie medzi peptidmi a ich proteínovými cieľmi. Kombináciou---modernej predpovede proteínovej štruktúry s generovaním peptidových väzbových prvkov na báze AI- môže platforma simulovať interakciu peptidov so špecifickými proteínmi s cieľom blokovať alebo modulovať ich funkciu.
"To nám umožňuje identifikovať mikropeptidy vo viacerých technológiách, " povedal Courbot. "To zahŕňa antimikrobiálne peptidy, ktoré narúšajú membrány húb, blokátory peptidových-proteínových interakcií a mikropeptidy, ktoré modulujú génovú transláciu."
Tento systematický prístup je nevyhnutný na boj proti rezistencii a rozšírenie hranice biologickej účinnosti. "Objavením nových spôsobov pôsobenia," hovorí, "môžeme pomôcť zabezpečiť, aby sa biologická ochrana plodín naďalej vyvíjala spolu s meniacimi sa poľnohospodárskymi výzvami."
Zefektívnenie údajov pre registráciu
Umelá inteligencia nielen urýchľuje objavovanie: zlepšuje aj presnosť a sledovateľnosť údajov, ktoré sú za ňou. Courbot poznamenáva, že Krisalix zvyšuje reprodukovateľnosť a transparentnosť vo výskume a vývoji peptidov prostredníctvom centralizovaných súborov údajov a robustných potrubí MLOps, ktoré generujú štandardizované, sledovateľné balíky údajov.
Vďaka integrácii s nástrojom ADOPT Knowledge Engine sú všetky experimentálne údaje centralizované, aby sa zabezpečila reprodukovateľnosť a aby sa podporilo vytváranie-kvalitných dokumentácií na predloženie regulačným orgánom. „Vzhľadom na to, že regulačné rámce pre biologické látky sa stále vyvíjajú, je rozhodujúci{2}}proces založený na údajoch,“ hovorí Courbot. "Krisalix umožňuje nielen vytváranie lepších molekúl, ale aj integritu údajov a sledovateľnosť, ktorú regulátori potrebujú."
Pohľad do budúcnosti: AI ako katalyzátor trvalo udržateľných inovácií
Pre Courbota sa práca v Micropepe len začína. "Mikropeptidy predstavujú novú triedu biologických roztokov, ktoré kombinujú presnosť chémie s udržateľnosťou biologických látok," hovorí. "Rýchly vývoj systémov AI, ako je Krisalix, urobil proces objavovania dynamickým. Neustále sa učíme a zlepšujeme prediktívny výkon s každým cyklom."
Spolupráca spoločnosti Micropep sa rozširuje s poprednými spoločnosťami, ako sú Corteva a FMC, a Krisalix je pripravený definovať novú generáciu vstupov do plodín, ktoré sa vyznačujú výkonom, bezpečnosťou a škálovateľnosťou.
„V konečnom dôsledku,“ uzatvára Courbot, „inovácia peptidov-poháňaná umelou inteligenciou posunie poľnohospodárstvo k budúcnosti, ktorá bude produktívnejšia, odolnejšia a udržateľnejšia.“
