我们的基因如何表达是一个对所有生物体细胞功能至关重要的过程。简单地说，DNA中的遗传密码被转录成分子信使RNA (mRNA)，它告诉细胞工厂生产哪种蛋白质以及生产多少蛋白质。

研究人员在控制基因表达方面投入了大量的精力，因为这有助于开发基于蛋白质的药物。最近的一个例子是针对Covid-19的mRNA疫苗，该疫苗指示人体细胞产生与冠状病毒表面相同的蛋白质。然后身体的免疫系统就可以学会形成对抗病毒的抗体。同样，如果了解特定蛋白质产生背后的遗传密码，就有可能教会身体的免疫系统战胜癌细胞或其他复杂疾病。

今天的大多数新药都是以蛋白质为基础的，但生产它们的技术既昂贵又缓慢，因为很难控制DNA的表达方式。去年，由系统生物学副教授Aleksej Zelezniak领导的查尔默斯大学的一个研究小组在理解和控制由特定DNA序列产生的蛋白质数量方面迈出了重要的一步。爱博网投领导者

“首先，它是关于能够完全‘读取’DNA分子的指令。现在我们已经成功地设计出了我们自己的DNA，它包含了控制特定蛋白质数量的精确指令，”阿列克谢·泽列尼亚克在谈到研究小组最新的重要突破时说。

DNA分子是按顺序制造的

新方法背后的原理类似于人工智能生成看起来像真人的面孔。通过学习大量的面孔，人工智能可以创造出全新的、看起来很自然的面孔。然后很容易修改一张脸，例如，说它应该看起来更老，或者有一个不同的发型。另一方面，如果不使用人工智能，从头开始设计一张可信的脸，将会更加困难和耗时。同样，研究人员的人工智能也被教授了DNA的结构和调控代码。然后人工智能设计合成DNA，它很容易在基因表达的期望方向上修改其调节信息。简单地说，人工智能被告知需要多少基因，然后“打印”出合适的DNA序列。

“DNA是一种非常长的复杂分子。因此，通过迭代地读取和更改它，然后再次读取和更改它来更改它，在实验上是极具挑战性的。这样的话，需要花费数年的研究才能找到有效的方法。相反，让人工智能学习DNA导航的原理要有效得多。该研究的第一作者Jan Zrimec说:“原本需要数年才能完成的工作现在缩短到了几周或几天。”Jan Zrimec是斯洛文尼亚国家生物研究所的研究助理，曾在Aleksej Zelezniak的研究小组做博士后。爱博网投领导者

研究人员在酵母菌囊中开发了他们的方法haromyces酵母它的细胞类似于哺乳动物的细胞。下一步是使用人类细胞。研究人员希望他们的进展将对新药物和现有药物的开发产生影响。

“治疗复杂疾病的蛋白质药物或可替代的可持续食物蛋白质可能需要多年时间，而且开发成本极高。有些是如此昂贵，以至于不可能获得投资回报，使它们在经济上不可行。有了我们的技术，可以更有效地开发和制造蛋白质，从而使它们能够上市，”Aleksej Zelezniak说。

该研究的作者是Jan Zrimec、Xiaozhi Fu、Azam Sheikh Muhammad、Christos Skrekas、Vykintas Jauniskis、Nora K. Speicher、Christoph S. Börlin、Vilhelm Verendel、Morteza Haghir Chehreghani、Devdatt Dubhashi、Verena Siewers、Florian David、Jens Nielsen和Aleksej Zelezniak。

这些研究人员活跃在斯威利奇的查尔姆斯理工大学;斯洛文尼亚国家生物研究所;爱博网投领导者立陶宛Biomatter Designs;立陶宛生物技术研究所;丹麦生物创新研究所;英国伦敦国王学院