在合成生物学中，生物元件被视为具有特定功能的基本单元，例如启动子、核糖体结合位点（RBS）、转录因子结合位点（TFBS）等。这些元件可以被组合和设计以创建新的生物系统。
传统手段通过挖掘天然生物系统获得的生物元件，其性能常常不能满足需求。利用理性设计发展全新生物元件的方式虽有潜力，但目前还受制于设计能力。
因此，通过定向进化对已有元件进行改造和优化获得所需的功能，已成为合成生物学领域一项关键的平台性技术。iDEC的诞生即旨在推动定向进化的技术创新和应用，为定向进化领域建立以年轻人为主体的科学社区，并丰富生命科学的学科竞赛类型。
该国际赛事由来自爱丁堡大学、伦敦帝国理工学院、剑桥MRC分子生物学实验室（LMB）、中科院深圳先进院的学者、学生于2021年共同发起。竞赛以“开源”的形式进行，为合成生物学和定向进化领域的研究者搭建了一个良好的交流和合作平台。
本届iDEC，态创科研团队分享了《通过多维工程策略加强重组人源III型胶原蛋白的生物合成》的成果。
通常，胶原蛋白对氨基酸、蛋白质修饰和重复结构均有特殊的要求，但某些微生物如大肠杆菌缺乏脯氨酸羟化酶，在单独表达胶原蛋白时不能获得羟基化的胶原蛋白，无法有效形成三螺旋结构，因而限制了胶原蛋白的生物合成。
对此，态创科研团队结合PANCE、ARTP、Circ-mRNA等十余种前沿技术开发了多维工程策略来改善胶原蛋白的合成。
在转录层，优化了噬菌体辅助非连续进化方法，获得了T7 RNA聚合酶突变体（K345E和P474L），其CO3A1（III型胶原蛋白α1链）基因转录效率提高了2.3倍。
在翻译后修饰层，利用基于结构的蛋白质聚类方法筛选了19个单亚基脯氨酰4-羟化酶（P4H），并开发了一种荧光激活液滴分选法，结合目标酶切突变，筛选出了具有2.6倍羟化CO3A1蛋白突变活性的moumouvirus P4Hc突变体。
此外，在RNA稳定性和翻译层，还利用代谢补偿和自旋核糖酶改进了体外无细胞蛋白质合成系统，从而大大提高了CO3A1和ELN（弹性蛋白）的产量。这些发现对胶原蛋白的工业化生产具有重要意义。
目前，态创在重组人源III型胶原蛋白的结构、活性、功效等方面取得了不错的进展。为避免同质化的填充，公司尝试更长链、更稳定的胶原蛋白，以及逐渐深入到医疗器械类的应用。
除定向进化技术外，态创生物已打通合成生物DBTL循环，搭建了Tidetron Tao「本道」自动化研发平台，其内载平台型菌株库与元件库、iTidetron AI引擎等，可极大提升研发效率。
该平台可实现上游以菌株库与元件库、AI预测、基因编辑等助力细胞工程搭建；中端注重目标产物合成路径、代谢路线、表达载体等高效循环运作，通过定向进化技术、微流控平台等提升效率；下游构建完善的小试—中试—量产路径。这赋予了公司多种跨领域产品量产能力。
视频链接——https://weibo.com/7772299062/NsZyQyPyK
目前，在Tidetron Tao「本道」自动化研发平台的技术加持下，态创生物已突破50种在库原料产品，打通全球100+工厂与品牌，奔赴医、食、美、安多领域需求，并不断扩大全球合作网络，与学界、同行、产业界等合作伙伴共建全球合成生物产业生态，助力合成生物替代传统制造，迈向可持续发展的“生物时代”。
科技向新，万物生长。
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