機器人正在幫助推進發育生物學

科學家正在使用定制的機器人來調查基因組調控區域的突變如何影響動物發育。這些區域不是基因，而是稱為增強子的DNA片段，它們決定了基因在發育過程中如何打開和關閉。該小組于10月14日在《自然》雜志上描述了這些發現以及機器人本身。

HHMI的Janelia研究園區小組負責人David Stern說：“真正的明星是這個機器人。” “這是極富創造力的工程。”

該項目由斯特恩實驗室的一名前博士后賈斯汀·克羅克(Justin Crocker)領導，他現在是德國海德堡歐洲分子生物學實驗室(EMBL)的小組負責人。過去，為了研究調節區域在發展中的作用，科學家一次只檢查了少數突變的影響。但是Crocker和Stern想要研究數百種突變，以確定每個位置在調控區域中的作用。這些實驗要求在數千個果蠅胚胎中以完全相同的方式重復復雜的制備方案。樣品制備中即使有輕微的不一致也會改變結果。

因此，他們與Janelia實驗技術團隊jET合作設計并制造了可以完成樣品制備工作的機器人。

克羅克說：“許多步驟的時機很關鍵。” “對我們而言，目標是能夠盡可能多地從公式中消除人員，使事情變得非常標準化。”

jET工程師在實驗室中跟隨Crocker，看著他執行復雜協議的每個步驟，甚至親自嘗試了該過程。然后，他們為每個步驟開發了創新的解決方案，最終設計了可以將手動運動轉換為自動化步驟的機器人。該團隊花了幾年時間和兩個失敗的原型才獲得了成功的設計：一種烤面包機大小的設備，可以在不同的開發階段持續保存和染色數百個蠅胚。

Crocker和他的同事使用Hybridizer機器人研究了斯特恩實驗室數十年來研究的一種增強子中突變的影響。過去的研究表明，這種增強子的確切基因序列具有很大的靈活性，即在不影響功能的前提下，仍有很多空間可以通過突變來改變序列。但是在Hybridizer的幫助下，新的綜合調查呈現了不同的情況。