GCMS
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

PFAS in Bottled Water: A Simple Approach Using HS-SPME GC/MS/MS for Volatile Contaminant Analysis

Postery
| 2025 | Shimadzu (ASMS)
Instrumentace
HeadSpace, SPME, GC/MSD, GC/MS/MS, GC/QQQ
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Životní prostředí

Advancing PFAS Detection in Drinking Water: GC-MS as a Complementary Technique to LC-MS for Closing PFAS Mass Balance

Postery
| 2025 | Shimadzu (ASMS)
Instrumentace
SPME, GC/MSD, GC/MS/MS, GC/QQQ
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Životní prostředí

Performance evaluation of GC-MS/MS for Dioxin analysis with amendments to EU Regulations 644/2017 and 771/2017 for food and feed

Postery
| 2025 | Thermo Fisher Scientific (ASMS)
Instrumentace
GC/MSD, GC/MS/MS, GC/QQQ
Výrobce
Thermo Fisher Scientific
Zaměření
Potraviny a zemědělství

Through-container analysis with Raman spectroscopy

Aplikace
| 2025 | Metrohm
Instrumentace
RAMAN Spektrometrie
Výrobce
Metrohm
Zaměření
Materiálová analýza

Comparative Analysis of Air Sampling Strategies for VOC Monitoring using TD- GCMS Along with Chemometrics Study to Enhance Understanding of Complex Samples

Postery
| 2025 | Agilent Technologies (ASMS)
Instrumentace
GC/MSD, GC/SQ, Termální desorpce
Výrobce
Agilent Technologies, Markes
Zaměření
Životní prostředí
 

Podobné články

Jak se liší SPE na normální fázi (NP) od SPE na reverzní fázi (RP)? Jak se rozhodnout, kterou zvolit?
Článek | Akademie

Jak se liší SPE na normální fázi (NP) od SPE na reverzní fázi (RP)? Jak se rozhodnout, kterou zvolit?

Jak se liší SPE na normální fázi (NP) od SPE na reverzní fázi (RP)? Jak se rozhodnout, kterou zvolit?
Phenomenex
tag
share
more
Ochrana zdraví dětí v kontextu chemických expozic
Článek | Zdraví

Ochrana zdraví dětí v kontextu chemických expozic

Vědci zapojeni do projektu ATHLETE z celé Evropy přijeli do Bruselu, aby informovali politiky o tom, jak mohou chránit zdraví dětí před chemickými expozicemi.
RECETOX - Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí
tag
share
more
GAČR projekt profesora Pavla Lhotáka zkoumá nové cesty k izolaci fullerenů pro medicínu i elektroniku
Článek | Věda a výzkum

GAČR projekt profesora Pavla Lhotáka zkoumá nové cesty k izolaci fullerenů pro medicínu i elektroniku

Projekt prof. Lhotáka z VŠCHT vyvíjí nové receptory pro efektivní separaci fullerenů. Cílí na levnější a dostupnější využití těchto unikátních uhlíkových molekul v medicíně i technologiích.
Vysoká škola chemicko-technologická v Praze
tag
share
more
Jste vědecky připraveni na novou houbařskou sezonu?
Článek | Osobnosti

Jste vědecky připraveni na novou houbařskou sezonu?

Houby pod mikroskopem i v lese. Chemik Roman Kysilka vzpomíná na výzkum psychotropních látek i na to, jak vědecké poznání ovlivňuje jeho pohled na houbaření.
Watrex Praha
tag
share
more
 

Mohlo by Vás zajímat

PFAS in Bottled Water: A Simple Approach Using HS-SPME GC/MS/MS for Volatile Contaminant Analysis

Postery
| 2025 | Shimadzu (ASMS)
Instrumentace
HeadSpace, SPME, GC/MSD, GC/MS/MS, GC/QQQ
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Životní prostředí

Advancing PFAS Detection in Drinking Water: GC-MS as a Complementary Technique to LC-MS for Closing PFAS Mass Balance

Postery
| 2025 | Shimadzu (ASMS)
Instrumentace
SPME, GC/MSD, GC/MS/MS, GC/QQQ
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Životní prostředí

Performance evaluation of GC-MS/MS for Dioxin analysis with amendments to EU Regulations 644/2017 and 771/2017 for food and feed

Postery
| 2025 | Thermo Fisher Scientific (ASMS)
Instrumentace
GC/MSD, GC/MS/MS, GC/QQQ
Výrobce
Thermo Fisher Scientific
Zaměření
Potraviny a zemědělství

Through-container analysis with Raman spectroscopy

Aplikace
| 2025 | Metrohm
Instrumentace
RAMAN Spektrometrie
Výrobce
Metrohm
Zaměření
Materiálová analýza

Comparative Analysis of Air Sampling Strategies for VOC Monitoring using TD- GCMS Along with Chemometrics Study to Enhance Understanding of Complex Samples

Postery
| 2025 | Agilent Technologies (ASMS)
Instrumentace
GC/MSD, GC/SQ, Termální desorpce
Výrobce
Agilent Technologies, Markes
Zaměření
Životní prostředí
 

Podobné články

Jak se liší SPE na normální fázi (NP) od SPE na reverzní fázi (RP)? Jak se rozhodnout, kterou zvolit?
Článek | Akademie

Jak se liší SPE na normální fázi (NP) od SPE na reverzní fázi (RP)? Jak se rozhodnout, kterou zvolit?

Jak se liší SPE na normální fázi (NP) od SPE na reverzní fázi (RP)? Jak se rozhodnout, kterou zvolit?
Phenomenex
tag
share
more
Ochrana zdraví dětí v kontextu chemických expozic
Článek | Zdraví

Ochrana zdraví dětí v kontextu chemických expozic

Vědci zapojeni do projektu ATHLETE z celé Evropy přijeli do Bruselu, aby informovali politiky o tom, jak mohou chránit zdraví dětí před chemickými expozicemi.
RECETOX - Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí
tag
share
more
GAČR projekt profesora Pavla Lhotáka zkoumá nové cesty k izolaci fullerenů pro medicínu i elektroniku
Článek | Věda a výzkum

GAČR projekt profesora Pavla Lhotáka zkoumá nové cesty k izolaci fullerenů pro medicínu i elektroniku

Projekt prof. Lhotáka z VŠCHT vyvíjí nové receptory pro efektivní separaci fullerenů. Cílí na levnější a dostupnější využití těchto unikátních uhlíkových molekul v medicíně i technologiích.
Vysoká škola chemicko-technologická v Praze
tag
share
more
Jste vědecky připraveni na novou houbařskou sezonu?
Článek | Osobnosti

Jste vědecky připraveni na novou houbařskou sezonu?

Houby pod mikroskopem i v lese. Chemik Roman Kysilka vzpomíná na výzkum psychotropních látek i na to, jak vědecké poznání ovlivňuje jeho pohled na houbaření.
Watrex Praha
tag
share
more
 

Mohlo by Vás zajímat

PFAS in Bottled Water: A Simple Approach Using HS-SPME GC/MS/MS for Volatile Contaminant Analysis

Postery
| 2025 | Shimadzu (ASMS)
Instrumentace
HeadSpace, SPME, GC/MSD, GC/MS/MS, GC/QQQ
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Životní prostředí

Advancing PFAS Detection in Drinking Water: GC-MS as a Complementary Technique to LC-MS for Closing PFAS Mass Balance

Postery
| 2025 | Shimadzu (ASMS)
Instrumentace
SPME, GC/MSD, GC/MS/MS, GC/QQQ
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Životní prostředí

Performance evaluation of GC-MS/MS for Dioxin analysis with amendments to EU Regulations 644/2017 and 771/2017 for food and feed

Postery
| 2025 | Thermo Fisher Scientific (ASMS)
Instrumentace
GC/MSD, GC/MS/MS, GC/QQQ
Výrobce
Thermo Fisher Scientific
Zaměření
Potraviny a zemědělství

Through-container analysis with Raman spectroscopy

Aplikace
| 2025 | Metrohm
Instrumentace
RAMAN Spektrometrie
Výrobce
Metrohm
Zaměření
Materiálová analýza

Comparative Analysis of Air Sampling Strategies for VOC Monitoring using TD- GCMS Along with Chemometrics Study to Enhance Understanding of Complex Samples

Postery
| 2025 | Agilent Technologies (ASMS)
Instrumentace
GC/MSD, GC/SQ, Termální desorpce
Výrobce
Agilent Technologies, Markes
Zaměření
Životní prostředí
 

Podobné články

Jak se liší SPE na normální fázi (NP) od SPE na reverzní fázi (RP)? Jak se rozhodnout, kterou zvolit?
Článek | Akademie

Jak se liší SPE na normální fázi (NP) od SPE na reverzní fázi (RP)? Jak se rozhodnout, kterou zvolit?

Jak se liší SPE na normální fázi (NP) od SPE na reverzní fázi (RP)? Jak se rozhodnout, kterou zvolit?
Phenomenex
tag
share
more
Ochrana zdraví dětí v kontextu chemických expozic
Článek | Zdraví

Ochrana zdraví dětí v kontextu chemických expozic

Vědci zapojeni do projektu ATHLETE z celé Evropy přijeli do Bruselu, aby informovali politiky o tom, jak mohou chránit zdraví dětí před chemickými expozicemi.
RECETOX - Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí
tag
share
more
GAČR projekt profesora Pavla Lhotáka zkoumá nové cesty k izolaci fullerenů pro medicínu i elektroniku
Článek | Věda a výzkum

GAČR projekt profesora Pavla Lhotáka zkoumá nové cesty k izolaci fullerenů pro medicínu i elektroniku

Projekt prof. Lhotáka z VŠCHT vyvíjí nové receptory pro efektivní separaci fullerenů. Cílí na levnější a dostupnější využití těchto unikátních uhlíkových molekul v medicíně i technologiích.
Vysoká škola chemicko-technologická v Praze
tag
share
more
Jste vědecky připraveni na novou houbařskou sezonu?
Článek | Osobnosti

Jste vědecky připraveni na novou houbařskou sezonu?

Houby pod mikroskopem i v lese. Chemik Roman Kysilka vzpomíná na výzkum psychotropních látek i na to, jak vědecké poznání ovlivňuje jeho pohled na houbaření.
Watrex Praha
tag
share
more
 

Mohlo by Vás zajímat

PFAS in Bottled Water: A Simple Approach Using HS-SPME GC/MS/MS for Volatile Contaminant Analysis

Postery
| 2025 | Shimadzu (ASMS)
Instrumentace
HeadSpace, SPME, GC/MSD, GC/MS/MS, GC/QQQ
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Životní prostředí

Advancing PFAS Detection in Drinking Water: GC-MS as a Complementary Technique to LC-MS for Closing PFAS Mass Balance

Postery
| 2025 | Shimadzu (ASMS)
Instrumentace
SPME, GC/MSD, GC/MS/MS, GC/QQQ
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Životní prostředí

Performance evaluation of GC-MS/MS for Dioxin analysis with amendments to EU Regulations 644/2017 and 771/2017 for food and feed

Postery
| 2025 | Thermo Fisher Scientific (ASMS)
Instrumentace
GC/MSD, GC/MS/MS, GC/QQQ
Výrobce
Thermo Fisher Scientific
Zaměření
Potraviny a zemědělství

Through-container analysis with Raman spectroscopy

Aplikace
| 2025 | Metrohm
Instrumentace
RAMAN Spektrometrie
Výrobce
Metrohm
Zaměření
Materiálová analýza

Comparative Analysis of Air Sampling Strategies for VOC Monitoring using TD- GCMS Along with Chemometrics Study to Enhance Understanding of Complex Samples

Postery
| 2025 | Agilent Technologies (ASMS)
Instrumentace
GC/MSD, GC/SQ, Termální desorpce
Výrobce
Agilent Technologies, Markes
Zaměření
Životní prostředí
 

Podobné články

Jak se liší SPE na normální fázi (NP) od SPE na reverzní fázi (RP)? Jak se rozhodnout, kterou zvolit?
Článek | Akademie

Jak se liší SPE na normální fázi (NP) od SPE na reverzní fázi (RP)? Jak se rozhodnout, kterou zvolit?

Jak se liší SPE na normální fázi (NP) od SPE na reverzní fázi (RP)? Jak se rozhodnout, kterou zvolit?
Phenomenex
tag
share
more
Ochrana zdraví dětí v kontextu chemických expozic
Článek | Zdraví

Ochrana zdraví dětí v kontextu chemických expozic

Vědci zapojeni do projektu ATHLETE z celé Evropy přijeli do Bruselu, aby informovali politiky o tom, jak mohou chránit zdraví dětí před chemickými expozicemi.
RECETOX - Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí
tag
share
more
GAČR projekt profesora Pavla Lhotáka zkoumá nové cesty k izolaci fullerenů pro medicínu i elektroniku
Článek | Věda a výzkum

GAČR projekt profesora Pavla Lhotáka zkoumá nové cesty k izolaci fullerenů pro medicínu i elektroniku

Projekt prof. Lhotáka z VŠCHT vyvíjí nové receptory pro efektivní separaci fullerenů. Cílí na levnější a dostupnější využití těchto unikátních uhlíkových molekul v medicíně i technologiích.
Vysoká škola chemicko-technologická v Praze
tag
share
more
Jste vědecky připraveni na novou houbařskou sezonu?
Článek | Osobnosti

Jste vědecky připraveni na novou houbařskou sezonu?

Houby pod mikroskopem i v lese. Chemik Roman Kysilka vzpomíná na výzkum psychotropních látek i na to, jak vědecké poznání ovlivňuje jeho pohled na houbaření.
Watrex Praha
tag
share
more
Další projekty
LCMS
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.