Прорив штучного інтелекту в біології: модель Claude самостійно відкрила новий ферментний комплекс

Компанія Anthropic оголосила про запуск власного науково-дослідного напряму та біологічної лабораторії в районі Сан-Франциско, де штучний інтелект працює пліч-о-пліч із людьми. Головна мета проєкту — системи фундаментальних біологічних досліджень за допомогою моделей сімейства Claude, які аналізують гігантські масиви ДНК, висувають наукові гіпотези та перевіряють їх безпосередньо в лабораторних умовах.

Першим вагомим результатом автономної роботи ШІ стало відкриття раніше невідомої ферментної системи, яка за будовою та властивостями нагадує знамениту технологію редагування геному CRISPR.

Автономне відкриття за 21 годину

Для пошуку нових молекулярних машин науковці поставили Claude верхньорівневу задачу: дослідити масштабні бази даних зворотних транскриптаз (зворотних транскриптаз або RT — ферментів, що копіюють РНК у ДНК). Дослідники-люди забезпечували лише початковий промпт та подальшу фізичну перевірку результатів у реальній лабораторії.

ШІ-агенти розгортали масштабний аналіз самостійно:

• Понад 950 паралельно працюючих агентів Claude обробили близько 210 мільйонів токенів;
• За 21 годину роботи ШІ вивчив понад 200 тисяч зворотних транскриптаз та сформував 3,5 тисячі нових кандидатних систем;
• Фінальний аналіз звузився до 20 найперспективніших об'єктів, для кожного з яких модель сформувала докладний науковий звіт.

Під час Combs-аналізу один із агентів помітив у ДНК гігантського бактеріофага (вірусу, що уражає бактерії) нетиповий повторюваний фрагмент геному поряд із геном зворотного транскриптази. Модель самостійно підрахувала повтори, виміряла відстані між ними, зіставила їх із науковою літературою та дійшла висновку, що виявила невідомий науці комплекс.

Що відомо про систему ART

Нововідкриту систему назвали ART (array-associated reverse transcriptases — зворотні транскриптази, асоційовані з масивами повторів).

Головні особливості системи ART:

1. Складна структура: складається з трьох елементів — самого ферменту зворотного транскриптази, додаткового білка з поки невідомою функцією та довгого масиву рівномірно розташованих повторів ДНК;
2. Схожість із CRISPR: за структурою масиви нагадують CRISPR-касети, які зберігають РНК-послідовності й забезпечують програмованість інструментів генетичної інженерії;
3. Експериментальне підтвердження: перші вологі лабораторні тести підтвердили, що масив ART справді експресується у вигляді набору окремих коротких РНК, що вказує на його функціональну активність.

Унікальність відкриття підтвердили провідні світові генетики. Зокрема, один із піонерів технології CRISPR, професор MIT та Broad Institute Фен Чжан (Feng Zhang) відзначив, що виявлення РНК-масивів, пов'язаних із зворотними транскриптазами, є дійсно вражаючим результатом і створює нові перспективи для застосування ШІ у фундаментальній науці.

Як влаштована лабораторія Anthropic

Лабораторний комплекс Anthropic відповідає стандартам біобезпеки BSL-1 та BSL-2 і не працює з патогенами, небезпечними для людини. Усі фізичні експерименти та біохімічні маніпуляції виконують науковці-люди, тоді як Claude виступає у ролі повноцінного гіпотетичного партнера, що обробляє дані через інструменти Claude Science та Claude Code.

Наразі команда продовжує серію експериментів, аби з'ясувати точний біологічний механізм дії системи ART та оцінити її потенціал для біотехнологічного застосування чи розробки нових методів терапії. Перший препринт наукової роботи вже оприлюднено для відкритого обговорення світовою спільнотою.

Більше новин читайте на GreenPost.