Behavioral, Physiological, and Transcriptional Mechanisms of Memory in a Synthetic Living Construct
이 논문은 신경계가 없는 합생물인 '제노봇'이 특정 화학 자극에 노출된 후 행동, 생리학적, 전사적 변화를 통해 장기 기억을 형성하고 자극을 구별할 수 있음을 규명함으로써 비신경적 맥락에서 정보 저장과 감각 능력을 연구하는 새로운 기반을 마련했습니다.
📄 Category
synthetic biology
68 편의 논문
De novo design of metalloproteases for targeted amyloid-β cleavage
이 논문은 생성형 AI 모델 'Proteus2'를 활용하여 알츠하이머병의 주요 원인인 아밀로이드-β를 표적 부위에서 선택적으로 분해하는 새로운 금속단백질분해효소를 설계하고, 실험적 검증과 구조 분석을 통해 그 높은 특이성과 효능을 입증한 연구 결과를 제시합니다.
Robust Multiplicative Control in Chemical Reaction Networks -Extended Version
이 논문은 화학 반응 네트워크를 통해 두 종의 농도 곱이나 더 일반적인 단항식 출력을 목표값으로 강력하게 추종하도록 제어하는 아키텍처를 제안하고, 이에 대한 안정성 분석 및 수치 시뮬레이션을 통해 그 유효성을 입증합니다.
Programmable bacterial adhesion to plastic surfaces for enhanced biodegradation
이 연구는 크릴리와 Antigen 43 과발현을 통해 대장균이 플라스틱 표면에 효율적으로 부착되도록 프로그래밍하고, 동시에 PET 분해 효소를 분비시켜 생분해 효율을 획기적으로 높이는 새로운 방법을 제시합니다.
Generative AI-based design of hybrid transcriptional activator proteins with new DNA-binding specificity
이 논문은 변이 오토인코더 (VAE) 를 활용하여 LuxR 계열 DNA 결합 도메인을 학습시켜, 기존 프로모터 (lux 및 las) 를 모두 인식하는 새로운 하이브리드 전사 인자를 설계하고 실험적으로 검증함으로써 합성 유전자 회로의 설계 공간을 확장하는 데이터 기반 전략을 제시합니다.
Continuous hypermutation and evolution of noncanonical amino acid synthases
이 연구는 OrthoRep 시스템을 활용한 연속적 과돌연변이 및 진화 전략을 통해 효모 내에서 비천연 아미노산 전구체로부터 고수준의 비천연 아미노산을 생합성하는 아미노산 합성효소를 개발함으로써, 유전 암호 확장 기술의 확장성과 비용 효율성을 획기적으로 개선한 내장형 생합성 프레임워크를 제시합니다.
Built-in integrated living electronics: from biosynthesis tomodulation of neuronal function
이 논문은 세포가 자가 조립을 통해 형광 나노섬유를 생성하고 이를 통해 뉴런의 막 전기적 특성을 조절하는 '바이오닉 뉴런'을 개발하여, 생체 내에서 신경 회로를 직접 연결하고 신경 기능을 조절할 수 있는 새로운 신경전기기기 접근법을 제시했습니다.
Optimization of the glucosinolate core pathway for production of simple glucosinolates in Escherichia coli
이 논문은 효소 동족체의 조합적 스크리닝, P450 발현 최적화, 황 동화 경로 공학을 통해 대장균에서 글루코시놀레이트 생산을 극대화하여 인돌-3-메틸글루코시놀레이트의 생산량을 이전 연구 대비 500 배 증가시키고, 다양한 단순 글루코시놀레이트의 미생물 합성 플랫폼을 확립한 연구 결과를 담고 있습니다.
Fung-AI: An AI/ML-driven pipeline for antifungal peptide discovery
이 논문은 생성형 AI 와 기계학습을 활용하여 새로운 항진균 펩타이드를 설계하고 실험적으로 검증한 'Fung-AI' 파이프라인을 제시하여, wheat 병원균인 Fusarium graminearum 과 인간 병원균인 Candida albicans 에 대해 활성을 보이며 낮은 세포독성을 가진 펩타이드를 발견한 것을 증명합니다.
Reaction-Conditioned Enzyme Discovery with Multimodal Deep Learning
이 논문은 화학 반응과 효소 서열 간의 정밀한 매핑을 가능하게 하는 멀티모달 딥러닝 프레임워크 'VenusRXN'을 제안하여, 기존 동源性 기반 방법을 넘어 알려지지 않은 새로운 반응에 대한 제로샷 효소 발견을 실험적으로 입증하고 생촉매 발견의 패러다임을 전환했다고 요약할 수 있습니다.
Hydration-dehydration cycles drive compartment dynamics in minimal protocells
이 논문은 복잡한 화학 반응이나 대사 활동 없이 물리적 환경의 수분-탈수 주기 변화만으로 막 생리학적 변환을 통해 성장, 분열, 내용물 포획 등 세포와 유사한 역학을 유도할 수 있음을 보여줍니다.
Impact of retroactivity on information flows in engineered synthetic biological circuits
이 논문은 합성 생물학 회로에서 하향부하 (retroactivity) 가 정보 전달의 신뢰성을 저해하는 동시에 상태 전이를 유도하는 기능적 메커니즘으로 활용될 수 있음을 정보이론적 분석을 통해 규명하고, 이를 제어하기 위한 설계 원리와 전략을 제시합니다.
Automated mini-bioreactors reveal the temporal dynamics and multi-omics responses of CRISPRi knockdowns in Pseudomonas putida
이 논문은 Pseudomonas putida 에서 CRISPRi 녹다운의 시간적 역동성과 다중 오믹스 반응을 규명하기 위해, 배양 시간의 한계를 극복하고 돌연변이 출현을 지연시키는 자동화된 터비도스탯 미니 바이오�reactor 플랫폼을 개발하고 이를 아르기닌 생합성 경로 분석에 적용하여 정밀한 표현형 특성화 프레임워크를 제시했습니다.
Synthetic Genome Shuffling of Poxviruses through Yeast for Next-Generation Oncolytic Platforms
이 연구는 효모의 TAR 기술을 활용하여 백신, 우두, 토끼두 바이러스의 유전자를 재조합하여 새로운 차원의 암 치료용 온콜리틱 포크스바이러스 플랫폼을 최초로 개발하고 검증했다는 점을 요약합니다.
Engineering S. cerevisiae extracellular vesicles using synthetic biology
이 논문은 합성생물학의 DBTL(설계 - 구축 - 테스트 - 학습) 사이클을 활용하여 S. cerevisiae(효모) 의 세포외소포 (EV) 를 공학적으로 개조하고, 특히 Bro1 이 단백질 적재에 가장 효율적인 스캐폴드임을 규명하여 효모 기반의 맞춤형 치료용 EV 생산 플랫폼을 확립한 proof-of-concept 연구입니다.
Synergistic Multi-Enzyme Cascades Assembled on Modular Protein Scaffolds for Efficient PET Biorecycling
이 논문은 코히신-도커린 및 SH3 리간드/도메인 같은 직교적 상호작용 도메인을 활용하여 모듈형 단백질 스캐폴드에 PETase, MHETase, ICCG 효소를 조립함으로써 PET 분해 중간체의 억제를 극복하고 테레프탈산과 에틸렌 글리콜로의 효율적인 전환을 가능하게 하는 시너지 다중효소 캐스케이드 시스템을 개발하고, 이를 MOF 고정화 및 전체 세포 촉매로 확장하여 PET 순환 경제 실현을 위한 새로운 전략을 제시합니다.
Fundamental limitations of genomic language models for realistic sequence generation
본 논문은 Evo 2 와 megaDNA 와 같은 게놈 언어 모델이 국소적 서열 통계는 포착할 수 있으나 반복 요소, 장거리 조직화, 진화적 제약 등 생물학적 특성을 재현하는 데 근본적인 한계가 있음을 규명하고, 이를 통해 자연 서열과 인공 서열을 구별할 수 있음을 보여줍니다.
High Diversity Gene Libraries Facilitate Machine Learning Guided Exploration of Fluorescent Protein Sequence Space
이 논문은 대규모 유전자 합성 및 DNA 셔플링을 통해 형광 단백질 라이브러리의 다양성을 실험적으로 확장함으로써 머신러닝 모델의 외삽 한계를 극복하고 자연계에 존재하지 않는 새로운 기능성 단백질의 발견을 가능하게 함을 보여줍니다.
CADGE 2.0, Transcription-Translation-Coupled DNA Replication is Improved in a Chemically Modified Cell-Free System
이 논문은 CADGE 2.0 플랫폼에서 상용 에너지 혼합물을 DNA 복제에 최적화된 자체 제조 혼합물로 교체함으로써, 단일 DNA 템플릿을 가진 합성 미세구획 내에서의 클로날 증폭 및 전사 - 번역 효율을 획기적으로 개선했음을 보고합니다.
Evaluating AI-Assisted Customer Verification for Synthetic Nucleic Acid Screening
이 논문은 인공지능 (AI) 이 합성 핵산 주문자의 신원 및 목적 검증 (정당성 심사) 에서 인간 전문가와 유사한 정확도를 유지하면서 비용을 10 분의 1 수준으로 절감할 수 있음을 입증하여, 합성 생물학 제품 공급업체가 AI 를 활용한 심사 프로세스를 도입할 수 있음을 시사합니다.