LCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.
Autor
Magazín M
Magazín M
Měsíčník a zpravodajský portál brněnské Masarykovy univerzity. Informuje o aktuálním dění na univerzitě, vědě a výzkumu, studentském životě i akademickém sportu. Přináší rozhovory s významnými osobnostmi univerzity a se zajímavými absolventy.
Tagy
Článek
Věda a výzkum
LinkedIn Logo

Matematik z MUNI zkoumá, jak efektivně upravovat enzymy

Čt, 20.8.2020
| Originální článek z: Masarykova univerzita, Ema Wiesnerová, Magazín M, CC-BY
Jak automatizovat zpracování obrovského objemu dat z experimentů v oblasti enzymového inženýrství, a dosáhnout tak větší efektivity při vytváření nových biokatalyzátorů?
<p>Masarykova univerzita, Jitka Janů, Magazín M, CC-BY: Matematik z MUNI zkoumá, jak efektivně upravovat enzymy.</p>

Masarykova univerzita, Jitka Janů, Magazín M, CC-BY: Matematik z MUNI zkoumá, jak efektivně upravovat enzymy.

Právě na tom na Přírodovědecké fakultě MU pracuje Stanislav Mazurenko. Využívá při tom metody strojového učení, díky nimž se mu už podařilo zkrátit dobu analýzy dat z týdnů na minuty.

Enzymy využívá celá řada odvětví od potravinářství přes farmacii až po odpadové hospodářství. Tyto přírodní katalyzátory ovlivňují průběh chemických reakcí, ale často je třeba jejich přirozenou aktivitu vylepšit, což se dělá změnou struktury těchto molekul. Odborníci tak mohou upravit jejich rozpustnost, stabilitu v závislosti na teplotě či rozpouštědle a řadu dalších vlastností.

Využívají k tomu postupy zahrnující počítačové modelování možných úprav nebo takzvanou řízenou evoluci, při níž vyrobí v laboratoři statisíce náhodných variant daného enzymu s drobnými rozdíly ve struktuře a studují jejich vlastnosti. Stále víc se ale využívá i strojové učení, tedy oblast umělé inteligence, která pomáhá odhalovat vztahy mezi strukturou a funkcí těchto bílkovin a také efektivněji předpovídat jejich možné úpravy.

Protože vývoj této oblasti je v posledních letech velmi rychlý, zpracoval Stanislav Mazurenko z Loschmidtových laboratoří práci o možnostech současných metod strojového učení a databází bílkovinných struktur, s nimiž tyto metody pracují. „Šlo o kritické zhodnocení nejnovějších metod využívaných v enzymovém inženýrství a především posouzení možného budoucího vývoje tohoto oboru. Zaměřili jsme se na metody strojového učení a nové technologie sběru dat,“ přiblížil Mazurenko obsah publikace, kterou zpracoval pro časopis Americké chemické asociace ACS Catalysis. Podle Altmetric score se článek dostal mezi pět procent nejčtenějších publikací na světě.

Popisoval v ní metody sběru dat a především přínos takzvaných high-throughput přístupů, jako je mikrofluidika, při níž se na zařízení tvořícím mikrokapénky provádějí tisíce experimentů za sekundu, nebo například sekvenování nové generace pro zjišťování složení bílkovin. Tyto metody produkují obrovské množství surových dat, která je třeba zpracovat.

Jedním z doporučení, které Mazurenko v publikaci dává, je vyšší míra využívání právě takových vstupních dat, která výzkumníci získají v rámci svého vlastního týmu. Rozvoj zmíněných high-troughput technologií umožňuje získat potřebné množství vstupních dat pro strojové učení v krátké době.

„Vytváření vlastních databází má tu výhodu, že přesně víte, jakým způsobem data měříte a jak jsou kvalitní. Můžete si také zajistit jejich kompatibilitu v čase,“ podotkl mladý výzkumník. U metod strojového učení je pak zase potřeba sledovat jejich úspěšnost – tedy jaká je pravděpodobnost, že navrhnou strukturu enzymu s požadovanými vlastnostmi.

Právě využití umělé inteligence má Mazurenko v týmu Loschmidtových laboratoří na starosti. Vystudoval matematiku a aplikovanou informatiku na Lomonosovově univerzitě v Moskvě, kde se dostal i k jejímu využití v biologii. Do laboratoře na přírodovědecké fakultě, kde se propojování informatiky a biologie dlouhodobě věnují, pak přišel už v roce 2014 jako postdoc. Po následujícím dvouletém působení na Liverpoolské univerzitě v Anglii se před nedávnem vrátil na přírodovědeckou fakultu díky grantu Marie-Sklodowska Curie Action.

Zdroje

Publikováno pod CC BY 3.0 CZ, licenční podmínky jsou dostupné na adrese.

Magazín M
LinkedIn Logo
 

Mohlo by Vás zajímat

Analyzing 193 Veterinary Drug Residues in Livestock and Poultry Meat

Aplikace
| 2025 | Agilent Technologies
Instrumentace
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Potraviny a zemědělství

Targeted LC-MS/MS detection of lipid impurities in lipid nanoparticles

Aplikace
| N/A | KNAUER
Instrumentace
HPLC, LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
Výrobce
KNAUER, SCIEX
Zaměření
Farmaceutická analýza, Lipidomika

Choosing Appropriate Pore Size Columns for Size Exclusion Chromatography of Oligonucleotides

Aplikace
| 2025 | Agilent Technologies
Instrumentace
GPC/SEC, Spotřební materiál, LC kolony
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Farmaceutická analýza

Polysorbate Degradation Analysis with the AdvanceBio Surfactant Profiling HPLC Column

Příručky
| 2025 | Agilent Technologies
Instrumentace
Spotřební materiál, LC kolony
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Farmaceutická analýza

Simultaneous Analysis of Synthetic Colorants, Including Red No. 3, Using an Organic Silica Hybrid Core-Shell Column

Aplikace
| 2025 | Shimadzu
Instrumentace
Spotřební materiál, LC kolony, HPLC
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Potraviny a zemědělství
 

Podobné články

Shimadzu HPLC Blog: Retenční faktor (k)
Článek | Akademie

Shimadzu HPLC Blog: Retenční faktor (k)

Dnešní článek navazuje na předchozí díly a zaměřuje se na klíčový pojem retenčního faktoru (k), který pomáhá definovat, co znamená „adekvátní retence“ při vývoji chromatografické metody.
SHIMADZU Handels GmbH - organizační složka
tag
share
more
Metodický list 26 – Nazývejme program PT správně!
Článek | Akademie

Metodický list 26 – Nazývejme program PT správně!

Mezilaboratorní porovnání se používají přes 100 let. Leták objasňuje jejich terminologii, problémy se zavádějícími pojmy a důležitost harmonizace.
Eurachem-ČR
tag
share
more
Podcast CHEmic #51 – Termiti zvítězili v evoluci tím, že si rozdělili práci. Zbytek obstarává chemie
Video | Osobnosti

Podcast CHEmic #51 – Termiti zvítězili v evoluci tím, že si rozdělili práci. Zbytek obstarává chemie

Termiti dokážou stavět osmimetrové stavby a dělit si práci díky chemické komunikaci. Pozvání Veroniky Sedláčkové přijal Robert Hanus z ÚOCHB.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR
tag
share
more
Webináře LabRulezLCMS týden 18/2025
Článek | Webináře

Webináře LabRulezLCMS týden 18/2025

10 webinářů: LC-MS/MS a potraviny, Váhy, Proteome Discoverer SW, Elektrochemie, meření pH, xenotransplantáty, AI v Proteomice, HiPLEX-IHC Imaging, Data a proteiny, HPLC a USP 621.
LabRulez
tag
share
more
 

Mohlo by Vás zajímat

Analyzing 193 Veterinary Drug Residues in Livestock and Poultry Meat

Aplikace
| 2025 | Agilent Technologies
Instrumentace
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Potraviny a zemědělství

Targeted LC-MS/MS detection of lipid impurities in lipid nanoparticles

Aplikace
| N/A | KNAUER
Instrumentace
HPLC, LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
Výrobce
KNAUER, SCIEX
Zaměření
Farmaceutická analýza, Lipidomika

Choosing Appropriate Pore Size Columns for Size Exclusion Chromatography of Oligonucleotides

Aplikace
| 2025 | Agilent Technologies
Instrumentace
GPC/SEC, Spotřební materiál, LC kolony
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Farmaceutická analýza

Polysorbate Degradation Analysis with the AdvanceBio Surfactant Profiling HPLC Column

Příručky
| 2025 | Agilent Technologies
Instrumentace
Spotřební materiál, LC kolony
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Farmaceutická analýza

Simultaneous Analysis of Synthetic Colorants, Including Red No. 3, Using an Organic Silica Hybrid Core-Shell Column

Aplikace
| 2025 | Shimadzu
Instrumentace
Spotřební materiál, LC kolony, HPLC
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Potraviny a zemědělství
 

Podobné články

Shimadzu HPLC Blog: Retenční faktor (k)
Článek | Akademie

Shimadzu HPLC Blog: Retenční faktor (k)

Dnešní článek navazuje na předchozí díly a zaměřuje se na klíčový pojem retenčního faktoru (k), který pomáhá definovat, co znamená „adekvátní retence“ při vývoji chromatografické metody.
SHIMADZU Handels GmbH - organizační složka
tag
share
more
Metodický list 26 – Nazývejme program PT správně!
Článek | Akademie

Metodický list 26 – Nazývejme program PT správně!

Mezilaboratorní porovnání se používají přes 100 let. Leták objasňuje jejich terminologii, problémy se zavádějícími pojmy a důležitost harmonizace.
Eurachem-ČR
tag
share
more
Podcast CHEmic #51 – Termiti zvítězili v evoluci tím, že si rozdělili práci. Zbytek obstarává chemie
Video | Osobnosti

Podcast CHEmic #51 – Termiti zvítězili v evoluci tím, že si rozdělili práci. Zbytek obstarává chemie

Termiti dokážou stavět osmimetrové stavby a dělit si práci díky chemické komunikaci. Pozvání Veroniky Sedláčkové přijal Robert Hanus z ÚOCHB.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR
tag
share
more
Webináře LabRulezLCMS týden 18/2025
Článek | Webináře

Webináře LabRulezLCMS týden 18/2025

10 webinářů: LC-MS/MS a potraviny, Váhy, Proteome Discoverer SW, Elektrochemie, meření pH, xenotransplantáty, AI v Proteomice, HiPLEX-IHC Imaging, Data a proteiny, HPLC a USP 621.
LabRulez
tag
share
more
 

Mohlo by Vás zajímat

Analyzing 193 Veterinary Drug Residues in Livestock and Poultry Meat

Aplikace
| 2025 | Agilent Technologies
Instrumentace
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Potraviny a zemědělství

Targeted LC-MS/MS detection of lipid impurities in lipid nanoparticles

Aplikace
| N/A | KNAUER
Instrumentace
HPLC, LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
Výrobce
KNAUER, SCIEX
Zaměření
Farmaceutická analýza, Lipidomika

Choosing Appropriate Pore Size Columns for Size Exclusion Chromatography of Oligonucleotides

Aplikace
| 2025 | Agilent Technologies
Instrumentace
GPC/SEC, Spotřební materiál, LC kolony
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Farmaceutická analýza

Polysorbate Degradation Analysis with the AdvanceBio Surfactant Profiling HPLC Column

Příručky
| 2025 | Agilent Technologies
Instrumentace
Spotřební materiál, LC kolony
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Farmaceutická analýza

Simultaneous Analysis of Synthetic Colorants, Including Red No. 3, Using an Organic Silica Hybrid Core-Shell Column

Aplikace
| 2025 | Shimadzu
Instrumentace
Spotřební materiál, LC kolony, HPLC
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Potraviny a zemědělství
 

Podobné články

Shimadzu HPLC Blog: Retenční faktor (k)
Článek | Akademie

Shimadzu HPLC Blog: Retenční faktor (k)

Dnešní článek navazuje na předchozí díly a zaměřuje se na klíčový pojem retenčního faktoru (k), který pomáhá definovat, co znamená „adekvátní retence“ při vývoji chromatografické metody.
SHIMADZU Handels GmbH - organizační složka
tag
share
more
Metodický list 26 – Nazývejme program PT správně!
Článek | Akademie

Metodický list 26 – Nazývejme program PT správně!

Mezilaboratorní porovnání se používají přes 100 let. Leták objasňuje jejich terminologii, problémy se zavádějícími pojmy a důležitost harmonizace.
Eurachem-ČR
tag
share
more
Podcast CHEmic #51 – Termiti zvítězili v evoluci tím, že si rozdělili práci. Zbytek obstarává chemie
Video | Osobnosti

Podcast CHEmic #51 – Termiti zvítězili v evoluci tím, že si rozdělili práci. Zbytek obstarává chemie

Termiti dokážou stavět osmimetrové stavby a dělit si práci díky chemické komunikaci. Pozvání Veroniky Sedláčkové přijal Robert Hanus z ÚOCHB.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR
tag
share
more
Webináře LabRulezLCMS týden 18/2025
Článek | Webináře

Webináře LabRulezLCMS týden 18/2025

10 webinářů: LC-MS/MS a potraviny, Váhy, Proteome Discoverer SW, Elektrochemie, meření pH, xenotransplantáty, AI v Proteomice, HiPLEX-IHC Imaging, Data a proteiny, HPLC a USP 621.
LabRulez
tag
share
more
 

Mohlo by Vás zajímat

Analyzing 193 Veterinary Drug Residues in Livestock and Poultry Meat

Aplikace
| 2025 | Agilent Technologies
Instrumentace
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Potraviny a zemědělství

Targeted LC-MS/MS detection of lipid impurities in lipid nanoparticles

Aplikace
| N/A | KNAUER
Instrumentace
HPLC, LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
Výrobce
KNAUER, SCIEX
Zaměření
Farmaceutická analýza, Lipidomika

Choosing Appropriate Pore Size Columns for Size Exclusion Chromatography of Oligonucleotides

Aplikace
| 2025 | Agilent Technologies
Instrumentace
GPC/SEC, Spotřební materiál, LC kolony
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Farmaceutická analýza

Polysorbate Degradation Analysis with the AdvanceBio Surfactant Profiling HPLC Column

Příručky
| 2025 | Agilent Technologies
Instrumentace
Spotřební materiál, LC kolony
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Farmaceutická analýza

Simultaneous Analysis of Synthetic Colorants, Including Red No. 3, Using an Organic Silica Hybrid Core-Shell Column

Aplikace
| 2025 | Shimadzu
Instrumentace
Spotřební materiál, LC kolony, HPLC
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Potraviny a zemědělství
 

Podobné články

Shimadzu HPLC Blog: Retenční faktor (k)
Článek | Akademie

Shimadzu HPLC Blog: Retenční faktor (k)

Dnešní článek navazuje na předchozí díly a zaměřuje se na klíčový pojem retenčního faktoru (k), který pomáhá definovat, co znamená „adekvátní retence“ při vývoji chromatografické metody.
SHIMADZU Handels GmbH - organizační složka
tag
share
more
Metodický list 26 – Nazývejme program PT správně!
Článek | Akademie

Metodický list 26 – Nazývejme program PT správně!

Mezilaboratorní porovnání se používají přes 100 let. Leták objasňuje jejich terminologii, problémy se zavádějícími pojmy a důležitost harmonizace.
Eurachem-ČR
tag
share
more
Podcast CHEmic #51 – Termiti zvítězili v evoluci tím, že si rozdělili práci. Zbytek obstarává chemie
Video | Osobnosti

Podcast CHEmic #51 – Termiti zvítězili v evoluci tím, že si rozdělili práci. Zbytek obstarává chemie

Termiti dokážou stavět osmimetrové stavby a dělit si práci díky chemické komunikaci. Pozvání Veroniky Sedláčkové přijal Robert Hanus z ÚOCHB.
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR
tag
share
more
Webináře LabRulezLCMS týden 18/2025
Článek | Webináře

Webináře LabRulezLCMS týden 18/2025

10 webinářů: LC-MS/MS a potraviny, Váhy, Proteome Discoverer SW, Elektrochemie, meření pH, xenotransplantáty, AI v Proteomice, HiPLEX-IHC Imaging, Data a proteiny, HPLC a USP 621.
LabRulez
tag
share
more
Další projekty
GCMS
ICPMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.