Прорыв искусственного интеллекта в биологии: модель Claude самостоятельно открыла новый ферментный комплекс

Компания Anthropic объявила о запуске собственного научно-исследовательского направления и биологической лаборатории в районе Сан-Франциско, где искусственный интеллект работает бок о бок с людьми. Главная цель проекта — проведение фундаментальных биологических исследований с помощью моделей семейства Claude, которые анализируют гигантские массивы ДНК, выдвигают научные гипотезы и проверяют их непосредственно в лабораторных условиях.

Первым значимым результатом автономной работы ИИ стало открытие ранее неизвестной ферментной системы, которая по структуре и свойствам напоминает знаменитую технологию редактирования генома CRISPR.

Автономное открытие в 21:00

Для поиска новых молекулярных машин учёные поставили перед Claude задачу высокого уровня: изучить масштабные базы данных обратных транскриптаз (обратных транскриптаз или RT — ферментов, копирующих РНК в ДНК). Исследователи-люди обеспечивали лишь исходный промпт и последующую физическую проверку результатов в реальной лаборатории.

ИИ-агенты самостоятельно проводили масштабный анализ:

• Более 950 параллельно работающих агентов Claude обработали около 210 миллионов токенов;
• За 21 час работы ИИ изучил более 200 тысяч обратных транскриптаз и сформировал 3,5 тысячи новых кандидатных систем;
• Окончательный анализ свелся к 20 наиболее перспективным объектам, по каждому из которых модель подготовила подробный научный отчет.

В ходе Combs-анализа один из исследователей обнаружил в ДНК гигантского бактериофага (вируса, поражающего бактерии) нетипичный повторяющийся фрагмент генома рядом с геном обратной транскриптазы. Модель самостоятельно подсчитала повторы, измерила расстояния между ними, сопоставила их с научной литературой и пришла к выводу, что обнаружила неизвестный науке комплекс.

Что известно о системе ART

Вновь открытую систему назвали ART (array-associated reverse transcriptases — обратные транскриптазы, ассоциированные с массивами повторов).

Основные особенности системы ART:

1. Сложная структура: состоит из трёх элементов — самого фермента обратной транскриптазы, дополнительного белка с пока неизвестной функцией и длинного массива равномерно расположенных повторов ДНК;
2. Сходство с CRISPR: по структуре массивы напоминают CRISPR-кассеты, которые хранят РНК-последовательности и обеспечивают программируемость инструментов генетической инженерии;
3. Экспериментальное подтверждение: первые лабораторные тесты in vitro подтвердили, что массив ART действительно экспрессируется в виде набора отдельных коротких РНК, что свидетельствует о его функциональной активности.

Уникальность открытия подтвердили ведущие мировые генетики. В частности, один из пионеров технологии CRISPR, профессор MIT и Broad Institute Фэн Чжан (Feng Zhang) отметил, что обнаружение РНК-массивов, связанных с обратными транскриптазами, является действительно впечатляющим результатом и открывает новые перспективы для применения ИИ в фундаментальной науке.

Как устроена лаборатория Anthropic

Лабораторный комплекс Anthropic соответствует стандартам биобезопасности BSL-1 и BSL-2 и не работает с патогенами, опасными для человека. Все физические эксперименты и биохимические манипуляции выполняют ученые-люди, тогда как Claude выступает в роли полноценного гипотетического партнера, обрабатывающего данные с помощью инструментов Claude Science и Claude Code.

В настоящее время команда продолжает серию экспериментов, чтобы выяснить точный биологический механизм действия системы ART и оценить её потенциал для применения в биотехнологии или разработки новых методов терапии. Первый препринт научной работы уже опубликован для открытого обсуждения мировым сообществом.

Больше новостей читайте на GreenPost.