莱顿大学里安·林霍特 信用:Pixabay/CC0公共域 随着寻找新抗生素变得越来越紧迫，人工智能提供了宝贵的帮助
莱顿博士开发的智能软件
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候选人亚历山大·克洛斯特曼(Alexander Kloosterman)搜索了细菌的基因组，发现了编码具有抗生素作用的蛋白质的DNA簇
“这种新的搜索方法非常有前途
" 这一发现发表在1月12日的《公共科学图书馆生物学》上
莱顿生物研究所(IBL)的分子生物技术教授吉勒·范·韦泽尔和客座教授马尼克斯·梅德马一起发起了这项研究
“我们知道，如果我们以完全不同的方式搜索细菌基因组，就有可能找到新的抗生素
" 经典搜索已用尽 用于对抗细菌疾病的抗生素的经典研究，包括可能制造抗生素的细菌或霉菌的培养
1928年，亚历山大·弗莱明偶然在培养皿中发现了第一种抗生素
那是青霉素，由一种真菌产生
从那以后，研究人员一直在培养其他微生物，并观察它们是否能产生抑制其他细菌的分子
今天，越来越多的细菌对抗生素产生了抗药性
这意味着我们需要新的抗生素，但使用培养物的传统搜索方法已经用尽
在实验室里，细菌不会产生构成其基因的所有抗生素
抗生素编码标准 范·韦泽尔:“要找到可以用来制造一种可能的抗生素的脱氧核糖核酸代码，你需要考虑很多事情
所有编码抗生素的基因都在一个集群中紧密相连
那里一定有一个基因决定了要制造的分子离开细菌细胞:细菌总是分泌抗生素
DNA不应该存在于所有的细菌中
抗生素的制造是一项特殊的功能，它仅限于某些细菌
我们采用的标准是，它必须出现在我们检查的10%到30%的类型中
" 范·韦泽尔知道他想寻找什么，但他不知道如何从技术上接近它
“所以我和瓦赫宁根大学的生物信息学专家玛尼克斯·梅德马一起工作
他能够创造能够搜索细菌基因的软件
" 麦德玛说，“这个联合项目是我与莱顿大学的第一次合作
“这是一次将继续的合作，自2020年5月以来，麦德玛一直担任IBL范德克拉夫客座教授
一个世纪后，弗莱明的同名 采纳了范·韦泽尔和梅德玛的观点
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候选人亚历山大·克洛斯特曼开始工作，他碰巧与青霉素的发现者亚历山大·弗莱明分享了他的教名
在他杰出的前任发现后的近一个世纪，克洛斯特曼在梅德马的监督下，开发了能够根据他和范·韦泽尔指定的标准进行搜索的软件
该软件在满足必要条件的DNA代码中识别出42种新的基因簇类型
这些基因可能编码“前体”，这些前体后来会成为具有抗生素作用的蛋白质
普里什蒂宁:新药的基础？ 范·韦泽尔说:“这42个集群中的一个是我们所有条件下的最佳匹配，并且也出现在我们实验室中可以轻松研究的一种细菌中
“研究人员成功地让这种细菌产生了少量的普里什蒂宁，这种物质是由软件识别的基因簇产生的
" 普里什蒂宁是许多抗生素所属的所谓植物肽的一个新的亚类
最著名的是乳酸链球菌素，它通常被用作奶酪等食品的防腐剂
细胞中产生普里什蒂宁的机制与乳酸链球菌素的机制非常不同，这就是为什么传统软件不能识别编码它的脱氧核糖核酸是潜在的有趣的
多亏了人工智能，它现在做到了
普里什蒂宁的潜在用途尚未确定
新软件确定的其他41个基因簇也是进一步研究的有趣课题
范·韦泽尔:“我们的工作是开放科学；都是在线的，所以每个研究小组都可以使用
“该项目由化学顶级部门资助
范·韦泽尔在这个小组内协调Syngenopep项目，旨在寻找新的蛋白质抗生素
范·韦泽尔:“这种新的搜索方法为系统识别新抗生素提供了大量可能性
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