Kun maatalouden paine tuottaa enemmän pienemmillä panoksilla, biologisen kasvinsuojelun innovaatiot etenevät ennennäkemättömällä vauhdilla. Micropep Technologies on tämän muutoksen eturintamassa tekoäly-käyttöisellä etsintäalustalla, Krisalixilla, joka on suunniteltu nopeuttamaan mikropeptidi{2}}pohjaisten bioratkaisujen kehitystä. Äskettäisessä keskustelussa AgriBusiness Globalin kanssa Micropep Technologiesin teknologiajohtaja Mikael Courbot kertoi, kuinka tekoäly muokkaa löytöjä, laajentaa peptidisuunnittelun mahdollisuuksia ja määrittelee uudelleen, kuinka uusia, kestäviä toimintatapoja tuodaan markkinoille.
Kasvinsuojelun löydön muokkaaminen tekoälyn avulla
Tekoäly avaa uusia mahdollisuuksia kasvinsuojelun nopeuden ja tarkkuuden löytämiseen. Courbot selittää, että Krisalixin kaltaiset alustat muuttavat koko kehitysprosessia yhdistämällä generatiivisen ja ennustavan tekoälyn biologian, kemian ja valmistuksen kanssa yhtenäiseksi järjestelmäksi.
"Krisalix mahdollistaa muutoksen molekyylisuunnittelusta laboratoriovalidointiin vain viikoissa kuukausien sijaan", hän sanoo. "Tämä tarkoittaa, että voimme nopeuttaa uusien toimintatapojen löytämistä sienitautien, rikkakasvien torjunta-aineiden ja hyönteisten torjunta-aineiden välillä."
Toisin kuin yleiskäyttöiset-genomiikkaan tai kuvantamiseen keskittyvät tekoälytyökalut, Krisalix on suunniteltu tarkoitukseen-peptidi-pohjaisille bioratkaisuille. Se optimoi molekyylien suorituskyvyn samalla kun ennustaa valmistettavuutta ja vakautta, ominaisuuksia, jotka muuttavat perusteellisesti tapaa, jolla biokontrollit löydetään ja tuodaan markkinoille.
"Tämä edustaa muutakin kuin digitaalista kiihtyvyyttä", Courbot lisää. "Se merkitsee perustavanlaatuista uudelleensuunnittelua tulevien biokontrollien luomiseen."
Peptidisuunnittelun laajentaminen fungisidien lisäksi
Micropepin ensimmäinen biofungisidi, MPD-01, on yrityksen ensimmäinen merkittävä Krisalix-alustan validointi, mutta se on vasta alkua. Courbot näkee peptidisuunnittelulle paljon laajemman tulevaisuuden.
"Krisalixin mallinnusominaisuuksien avulla voimme laajentaa peptidien suunnittelua paljon fungisidien ja antimikrobisen peptiditekniikan ulkopuolelle", hän selittää. "Tutkimme biorikkakasvien torjunta-aineita, biopestisidejä ja jopa kasvien sietokykyä ja ravintoa."
Krisalixin virtuaalinen seulontamoottori voi mallintaa miljoonia peptidiehdokkaita ja luokitella lupaavimmat sitoutumisdynamiikan, tehokkuuden ja vakauden perusteella. "Tarvitsemme vain proteiinikohteen", Courbot sanoo. "Alusta voi hoitaa loput liidien luomisen suhteen."
Koska peptidejä esiintyy luonnostaan kaikissa kasveissa ja organismeissa, samaa viitekehystä voidaan soveltaa monenlaisiin maatalouden haasteisiin, tuholaisten ja patogeenien aiheuttamasta bioottisesta stressistä abioottiseen stressiin, kuten kuumuuteen tai kuivuuteen. Ajan myötä Courbot odottaa, että Krisalixista tulee keskeinen suunnittelumoottori kestäville mikropeptidi{1}}pohjaisille viljelykasveille, jotka ovat turvallisempia, nopeammin kehittyviä ja helposti mukautettavissa viljelykasveille ja ilmasto-olosuhteille.
Uusien toimintatapojen löytäminen
Yksi Krisalixin suurimmista vahvuuksista on sen kyky ylittää tunnettuja toimintatapoja ja ennustaa täysin uusia biokemiallisia vuorovaikutuksia peptidien ja niiden proteiinikohteiden välillä. Yhdistämällä-modernin-proteiinirakenteen ennustamisen AI-pohjaiseen peptidisitojan luomiseen alusta voi simuloida, kuinka peptidit ovat vuorovaikutuksessa tiettyjen proteiinien kanssa niiden toiminnan estämiseksi tai moduloimiseksi.
"Tämän avulla voimme tunnistaa mikropeptidejä useissa teknologioissa", Courbot sanoi. "Tämä sisältää antimikrobiset peptidit, jotka häiritsevät sienikalvoja, peptidi-proteiinivuorovaikutuksen salpaajat ja mikropeptidit, jotka moduloivat geenien translaatiota."
Tämä systemaattinen lähestymistapa on välttämätön resistenssin torjumiseksi ja biologisen tehokkuuden rajan laajentamiseksi. "Löydämällä uusia toimintatapoja", hän sanoo, "voimme varmistaa, että biologinen kasvinsuojelu kehittyy jatkuvasti muuttuvien maatalouden haasteiden rinnalla."
Rekisteröintitietojen virtaviivaistaminen
Tekoäly ei vain nopeuttaa löytöä: se myös parantaa taustalla olevien tietojen tarkkuutta ja jäljitettävyyttä. Courbot huomauttaa, että Krisalix parantaa peptiditutkimuksen ja -kehityksen toistettavuutta ja läpinäkyvyyttä keskitetyillä tietokokonaisuuksilla ja vankilla MLOps-putkilinjoilla, jotka luovat standardoituja, jäljitettäviä tietopaketteja.
ADOPT Knowledge Engineen integroinnin ansiosta kaikki kokeelliset tiedot on keskitetty toistettavuuden varmistamiseksi ja korkealaatuisten-asiakirjojen luomisen tukemiseksi viranomaistoimituksia varten. "Koska biologisten aineiden sääntelykehykset ovat edelleen kehittymässä, tietoihin perustuva-prosessi on ratkaisevan tärkeää", Courbot sanoo. "Krisalix mahdollistaa parempien molekyylien luomisen, mutta myös sääntelijöiden tarvitseman tiedon eheyden ja jäljitettävyyden."
Katse eteenpäin: tekoäly kestävän innovaation katalysaattorina
Courbotille työ Micropepissä on vasta alussa. "Mikropeptidit edustavat uutta bioliuosluokkaa, jossa yhdistyvät kemian tarkkuus ja biologisten aineiden kestävyys", hän sanoo. "Krisalixin kaltaisten tekoälyjärjestelmien nopea kehitys on tehnyt löytöprosessista dynaamisen. Opimme jatkuvasti ja parannamme ennakoivaa suorituskykyä jokaisen syklin aikana."
Micropepin yhteistyön laajentuessa johtavien yritysten, kuten Cortevan ja FMC:n, kanssa, Krisalix on valmis määrittelemään uuden sukupolven satopanosten suorituskykyä, turvallisuutta ja skaalautuvuutta.
"Loppujen lopuksi", Courbot päättää, "Tekoäly{0}}vetoinen peptidi-innovaatio vie maataloutta kohti tuottavampaa, kestävämpää ja kestävämpää tulevaisuutta."
