Merging concepts from synthetic biology and computational biology may yield antibiotics that are less likely to elicit resistance than existing drugs and that yet can fight drug-resistant infections. Indeed, computer-guided strategies coupled with massively parallel high-throughput experimental methods represent a new paradigm for antibiotic discovery. Infections caused by multidrug-resistant microorganisms are increasingly deadly. In the current post-antibiotic era, many of these infections cannot be treated with our existing antimicrobial arsenal. Furthermore, we may have already exhausted the category of large molecules produced in nature having antimicrobial activity: the antibiotic scaffolds we have discovered so far may represent the majority of those that exist. The rise in drug-resistant bacteria and lack of new antibiotic classes clearly call for out-of-the-box strategies. Recent advances in computational synthetic biology have enabled the development of antimicrobials. New molecular descriptors and genetic and pattern recognition algorithms are powerful tools that bring us a step closer to developing efficient antibiotics. We review several computational tools for drug design and a number of recently generated antibiotic candidates, with an emphasis on peptide-based molecules. Design strategies can generate a diversity of synthetic antimicrobial peptides, which may help to mitigate the spread of resistance and combat multidrug-resistant microorganisms.

中文翻译：

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走向计算机制造的人工抗生素。

将合成生物学和计算生物学的概念融合在一起，可能会产生抗生素，这种抗生素比现有药物更不可能引起耐药性，并且可以抵抗耐药性感染。确实，计算机指导的策略与大规模并行的高通量实验方法相结合代表了抗生素发现的新范例。由多药耐药性微生物引起的感染越来越致命。在当前的抗生素时代之后，许多感染无法用我们现有的抗菌药库进行治疗。此外，我们可能已经用尽了自然界中具有抗菌活性的大分子的类别：到目前为止，我们发现的抗生素支架可能代表了现有的大多数。耐药细菌的增加和缺乏新的抗生素类别显然要求采取即开即用的策略。计算合成生物学的最新进展使抗微生物剂的发展成为可能。新的分子描述符以及遗传和模式识别算法是功能强大的工具，使我们离开发高效抗生素更近了一步。我们回顾了一些用于药物设计的计算工具和许多最近生成的抗生素候选物，重点是基于肽的分子。设计策略可以产生多种合成的抗菌肽，这可能有助于减轻耐药性的蔓延并对抗具有多种耐药性的微生物。新的分子描述符以及遗传和模式识别算法是功能强大的工具，使我们离开发高效抗生素更近了一步。我们回顾了一些用于药物设计的计算工具和许多最近生成的抗生素候选物，重点是基于肽的分子。设计策略可以产生多种合成的抗菌肽，这可能有助于减轻耐药性的蔓延并对抗具有多种耐药性的微生物。新的分子描述符以及遗传和模式识别算法是功能强大的工具，使我们离开发高效抗生素更近了一步。我们回顾了一些用于药物设计的计算工具和许多最近生成的抗生素候选物，重点是基于肽的分子。设计策略可以产生多种合成的抗菌肽，这可能有助于减轻耐药性的蔓延并对抗具有多种耐药性的微生物。