ICPMS
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
Logo of LinkedIn

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
Logo of LinkedIn
 

Mohlo by Vás zajímat

Elemental Analysis of Lithium-Ion Battery Black Mass Recycling Material by ICP-OES

Aplikace
| 2025 | Agilent Technologies
Instrumentace
ICP-OES
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Průmysl a chemie

Analyzing Various Plastics - Benefits of Bundled KnowItAll® Software

Aplikace
| 2025 | Shimadzu
Instrumentace
Mikroskopie, RAMAN Spektrometrie, FTIR Spektroskopie
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Materiálová analýza

Speciation Analysis of Chromium by LC-ICP-MS Based on ISO 24384

Aplikace
| 2024 | Shimadzu
Instrumentace
ICP/MS, Speciační analýza, HPLC
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Potraviny a zemědělství

Simultaneous TG/DTA - DTG-60 Series

Ostatní
| 2024 | Shimadzu
Instrumentace
Termální analýza
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Materiálová analýza

Agilent 8800 ICP-QQQ Upgrades

Ostatní
| 2024 | Agilent Technologies
Instrumentace
ICP/MS, ICP/MS/MS
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
 

Podobné články

Problémy reprodukčního zdraví se týkají velké části populace, i proto chci přispět k jejich řešení, říká výzkumnice Eliška Řehůřková
Článek | Toxikologie

Problémy reprodukčního zdraví se týkají velké části populace, i proto chci přispět k jejich řešení, říká výzkumnice Eliška Řehůřková

Eliška Řehůřková - proč se rozhodla věnovat zrovna toxikologii, v čem vidí problém u testování na zvířatech, jakým výzvám její obor čelí a co způsobuje, že se stále více párů potýká s reprodukčními problémy.
RECETOX - Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí
tag
share
more
Produktový specialista pro oblast atomové spektroskopie a příbuzné techniky
Článek | Kariéra

Produktový specialista pro oblast atomové spektroskopie a příbuzné techniky

Hledáme možná právě Vás na pozici: Produktový specialista pro oblast atomové spektroskopie a příbuzné techniky s působností po celé České republice.
Altium International
tag
share
more
Vladimír Sklenář Scholarship
Článek | Věda a výzkum

Vladimír Sklenář Scholarship

To honor Prof. Vladimír Sklenář, CEITEC Masaryk University introduces the Vladimír Sklenář Scholarship for PhD students in the Czech and Slovak Republics specializing in NMR spectroscopy.
Masarykova univerzita
tag
share
more
Altium: Akční nabídka únor - duben 2025
Článek | Produkt

Altium: Akční nabídka únor - duben 2025

Společnost Altium International s.r.o. představuje akční nabídku platnou od února do dubna 2025, zahrnující širokou škálu laboratorního vybavení a spotřebního materiálu se slevami až 35 %.
Altium International
tag
share
more
 

Mohlo by Vás zajímat

Elemental Analysis of Lithium-Ion Battery Black Mass Recycling Material by ICP-OES

Aplikace
| 2025 | Agilent Technologies
Instrumentace
ICP-OES
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Průmysl a chemie

Analyzing Various Plastics - Benefits of Bundled KnowItAll® Software

Aplikace
| 2025 | Shimadzu
Instrumentace
Mikroskopie, RAMAN Spektrometrie, FTIR Spektroskopie
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Materiálová analýza

Speciation Analysis of Chromium by LC-ICP-MS Based on ISO 24384

Aplikace
| 2024 | Shimadzu
Instrumentace
ICP/MS, Speciační analýza, HPLC
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Potraviny a zemědělství

Simultaneous TG/DTA - DTG-60 Series

Ostatní
| 2024 | Shimadzu
Instrumentace
Termální analýza
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Materiálová analýza

Agilent 8800 ICP-QQQ Upgrades

Ostatní
| 2024 | Agilent Technologies
Instrumentace
ICP/MS, ICP/MS/MS
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
 

Podobné články

Problémy reprodukčního zdraví se týkají velké části populace, i proto chci přispět k jejich řešení, říká výzkumnice Eliška Řehůřková
Článek | Toxikologie

Problémy reprodukčního zdraví se týkají velké části populace, i proto chci přispět k jejich řešení, říká výzkumnice Eliška Řehůřková

Eliška Řehůřková - proč se rozhodla věnovat zrovna toxikologii, v čem vidí problém u testování na zvířatech, jakým výzvám její obor čelí a co způsobuje, že se stále více párů potýká s reprodukčními problémy.
RECETOX - Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí
tag
share
more
Produktový specialista pro oblast atomové spektroskopie a příbuzné techniky
Článek | Kariéra

Produktový specialista pro oblast atomové spektroskopie a příbuzné techniky

Hledáme možná právě Vás na pozici: Produktový specialista pro oblast atomové spektroskopie a příbuzné techniky s působností po celé České republice.
Altium International
tag
share
more
Vladimír Sklenář Scholarship
Článek | Věda a výzkum

Vladimír Sklenář Scholarship

To honor Prof. Vladimír Sklenář, CEITEC Masaryk University introduces the Vladimír Sklenář Scholarship for PhD students in the Czech and Slovak Republics specializing in NMR spectroscopy.
Masarykova univerzita
tag
share
more
Altium: Akční nabídka únor - duben 2025
Článek | Produkt

Altium: Akční nabídka únor - duben 2025

Společnost Altium International s.r.o. představuje akční nabídku platnou od února do dubna 2025, zahrnující širokou škálu laboratorního vybavení a spotřebního materiálu se slevami až 35 %.
Altium International
tag
share
more
 

Mohlo by Vás zajímat

Elemental Analysis of Lithium-Ion Battery Black Mass Recycling Material by ICP-OES

Aplikace
| 2025 | Agilent Technologies
Instrumentace
ICP-OES
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Průmysl a chemie

Analyzing Various Plastics - Benefits of Bundled KnowItAll® Software

Aplikace
| 2025 | Shimadzu
Instrumentace
Mikroskopie, RAMAN Spektrometrie, FTIR Spektroskopie
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Materiálová analýza

Speciation Analysis of Chromium by LC-ICP-MS Based on ISO 24384

Aplikace
| 2024 | Shimadzu
Instrumentace
ICP/MS, Speciační analýza, HPLC
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Potraviny a zemědělství

Simultaneous TG/DTA - DTG-60 Series

Ostatní
| 2024 | Shimadzu
Instrumentace
Termální analýza
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Materiálová analýza

Agilent 8800 ICP-QQQ Upgrades

Ostatní
| 2024 | Agilent Technologies
Instrumentace
ICP/MS, ICP/MS/MS
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
 

Podobné články

Problémy reprodukčního zdraví se týkají velké části populace, i proto chci přispět k jejich řešení, říká výzkumnice Eliška Řehůřková
Článek | Toxikologie

Problémy reprodukčního zdraví se týkají velké části populace, i proto chci přispět k jejich řešení, říká výzkumnice Eliška Řehůřková

Eliška Řehůřková - proč se rozhodla věnovat zrovna toxikologii, v čem vidí problém u testování na zvířatech, jakým výzvám její obor čelí a co způsobuje, že se stále více párů potýká s reprodukčními problémy.
RECETOX - Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí
tag
share
more
Produktový specialista pro oblast atomové spektroskopie a příbuzné techniky
Článek | Kariéra

Produktový specialista pro oblast atomové spektroskopie a příbuzné techniky

Hledáme možná právě Vás na pozici: Produktový specialista pro oblast atomové spektroskopie a příbuzné techniky s působností po celé České republice.
Altium International
tag
share
more
Vladimír Sklenář Scholarship
Článek | Věda a výzkum

Vladimír Sklenář Scholarship

To honor Prof. Vladimír Sklenář, CEITEC Masaryk University introduces the Vladimír Sklenář Scholarship for PhD students in the Czech and Slovak Republics specializing in NMR spectroscopy.
Masarykova univerzita
tag
share
more
Altium: Akční nabídka únor - duben 2025
Článek | Produkt

Altium: Akční nabídka únor - duben 2025

Společnost Altium International s.r.o. představuje akční nabídku platnou od února do dubna 2025, zahrnující širokou škálu laboratorního vybavení a spotřebního materiálu se slevami až 35 %.
Altium International
tag
share
more
 

Mohlo by Vás zajímat

Elemental Analysis of Lithium-Ion Battery Black Mass Recycling Material by ICP-OES

Aplikace
| 2025 | Agilent Technologies
Instrumentace
ICP-OES
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Průmysl a chemie

Analyzing Various Plastics - Benefits of Bundled KnowItAll® Software

Aplikace
| 2025 | Shimadzu
Instrumentace
Mikroskopie, RAMAN Spektrometrie, FTIR Spektroskopie
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Materiálová analýza

Speciation Analysis of Chromium by LC-ICP-MS Based on ISO 24384

Aplikace
| 2024 | Shimadzu
Instrumentace
ICP/MS, Speciační analýza, HPLC
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Potraviny a zemědělství

Simultaneous TG/DTA - DTG-60 Series

Ostatní
| 2024 | Shimadzu
Instrumentace
Termální analýza
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Materiálová analýza

Agilent 8800 ICP-QQQ Upgrades

Ostatní
| 2024 | Agilent Technologies
Instrumentace
ICP/MS, ICP/MS/MS
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
 

Podobné články

Problémy reprodukčního zdraví se týkají velké části populace, i proto chci přispět k jejich řešení, říká výzkumnice Eliška Řehůřková
Článek | Toxikologie

Problémy reprodukčního zdraví se týkají velké části populace, i proto chci přispět k jejich řešení, říká výzkumnice Eliška Řehůřková

Eliška Řehůřková - proč se rozhodla věnovat zrovna toxikologii, v čem vidí problém u testování na zvířatech, jakým výzvám její obor čelí a co způsobuje, že se stále více párů potýká s reprodukčními problémy.
RECETOX - Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí
tag
share
more
Produktový specialista pro oblast atomové spektroskopie a příbuzné techniky
Článek | Kariéra

Produktový specialista pro oblast atomové spektroskopie a příbuzné techniky

Hledáme možná právě Vás na pozici: Produktový specialista pro oblast atomové spektroskopie a příbuzné techniky s působností po celé České republice.
Altium International
tag
share
more
Vladimír Sklenář Scholarship
Článek | Věda a výzkum

Vladimír Sklenář Scholarship

To honor Prof. Vladimír Sklenář, CEITEC Masaryk University introduces the Vladimír Sklenář Scholarship for PhD students in the Czech and Slovak Republics specializing in NMR spectroscopy.
Masarykova univerzita
tag
share
more
Altium: Akční nabídka únor - duben 2025
Článek | Produkt

Altium: Akční nabídka únor - duben 2025

Společnost Altium International s.r.o. představuje akční nabídku platnou od února do dubna 2025, zahrnující širokou škálu laboratorního vybavení a spotřebního materiálu se slevami až 35 %.
Altium International
tag
share
more
Další projekty
GCMS
LCMS
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.