Métodos botánicos: automatización accesible para la biología sintética de las plantas

Área de la Ciencia:

• Biología sintética Biología sintética.
• Biología molecular La biología molecular.
• La bioingeniería es la bioingeniería.

Sus antecedentes:

• El acceso limitado a los robots de manipulación de líquidos dificulta la escalabilidad de los experimentos y la reproducibilidad en biología sintética, especialmente para los científicos de plantas.
• Las biofunderias de alto rendimiento requieren mucho capital y no son ampliamente accesibles, mientras que los robots asequibles impresos en 3D carecen de protocolos validados y fáciles de usar.
• Existe la necesidad de soluciones de automatización accesibles que simplifiquen los flujos de trabajo complejos de biología molecular para investigadores con diferentes conocimientos técnicos.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una colección de protocolos de automatización modulares y fáciles de usar para tareas comunes de biología molecular utilizando el robot Opentrons OT-2.
• Mejorar la accesibilidad a la automatización biológica para investigadores en diferentes niveles de capacitación, desde estudiantes hasta científicos de alto nivel.
• Para agilizar el ciclo de diseño, construcción, prueba y aprendizaje en biología sintética a través de flujos de trabajo automatizados.

Principales métodos:

• Desarrollo de métodos modulares de botánica adaptados al robot de manipulación de líquidos Opentrons OT-2.
• Creación de un flujo de trabajo integral que automatice diversos procedimientos de biología molecular, incluida la dilución de primer, la configuración de PCR, la clonación modular de plantas (MoClo), la transformación bacteriana y la extracción de plásmidos.
• Implementación de un sistema de entrada basado en tablas que permite a los usuarios ejecutar experimentos sin scripts Python personalizados.

Principales resultados:

• Automatización exitosa de una amplia gama de procedimientos de biología molecular, desde simples diluciones hasta clonación y transformación complejas.
• Clonado molecular de extremo a extremo habilitado con mínima intervención del usuario, mejorando significativamente el rendimiento y la trazabilidad.
• Proporcionó una plataforma validada y accesible para la automatización biológica, utilizable por personas con diferentes niveles de experiencia en codificación y robótica.

Conclusiones:

• Los métodos BOTany ofrecen una solución escalable y reproducible para automatizar los flujos de trabajo de biología molecular, aumentando la accesibilidad a la automatización biológica.
• Este enfoque permite a los investigadores acelerar el ciclo de diseño, construcción, prueba y aprendizaje en biología sintética, fomentando la innovación.
• Los métodos desarrollados facilitan la adquisición de datos de alto rendimiento y el desarrollo de bioproductos, cerrando la brecha entre las necesidades de investigación y la accesibilidad a la automatización.