机器人正在帮助推进发育生物学

科学家正在使用定制的机器人来调查基因组调控区域的突变如何影响动物发育。这些区域不是基因，而是称为增强子的DNA片段，它们决定了基因在发育过程中如何打开和关闭。该小组于10月14日在《自然》杂志上描述了这些发现以及机器人本身。

HHMI的Janelia研究园区小组负责人David Stern说：“真正的明星是这个机器人。” “这是极富创造力的工程。”

该项目由斯特恩实验室的一名前博士后贾斯汀·克罗克(Justin Crocker)领导，他现在是德国海德堡欧洲分子生物学实验室(EMBL)的小组负责人。过去，为了研究调节区域在发展中的作用，科学家一次只检查了少数突变的影响。但是Crocker和Stern想要研究数百种突变，以确定每个位置在调控区域中的作用。这些实验要求在数千个果蝇胚胎中以完全相同的方式重复复杂的制备方案。样品制备中即使有轻微的不一致也会改变结果。

因此，他们与Janelia实验技术团队jET合作设计并制造了可以完成样品制备工作的机器人。

克罗克说：“许多步骤的时机很关键。” “对我们而言，目标是能够尽可能多地从公式中消除人员，使事情变得非常标准化。”

jET工程师在实验室中跟随Crocker，看着他执行复杂协议的每个步骤，甚至亲自尝试了该过程。然后，他们为每个步骤开发了创新的解决方案，最终设计了可以将手动运动转换为自动化步骤的机器人。该团队花了几年时间和两个失败的原型才获得了成功的设计：一种烤面包机大小的设备，可以在不同的开发阶段持续保存和染色数百个蝇胚。

Crocker和他的同事使用Hybridizer机器人研究了斯特恩实验室数十年来研究的一种增强子中突变的影响。过去的研究表明，这种增强子的确切基因序列具有很大的灵活性，即在不影响功能的前提下，仍有很多空间可以通过突变来改变序列。但是在Hybridizer的帮助下，新的综合调查呈现了不同的情况。