Anthropic сообщает, что Claude обнаружил ранее неизвестную ферментную систему в ДНК вирусов, которые заражают бактерии. В более ранних исследованиях фермент в её основе уже фиксировали, но, судя по всему, упустили то, что его окружает.
Anthropic опубликовала результаты 23 сентября. Эти результаты служат ключевым доказательством того, что ИИ теперь способен замечать закономерности, которые упустили эксперты-люди. Но что именно означает это открытие?
Почему это должно волновать кого-то за пределами лаборатории?
Многие открытия, изменившие медицину, начинались с того, что учёный замечал в природе что-то необычное. Использование учёными рестрикционных ферментов, найденных у бактерий, помогло дать старт биотехнологической отрасли.
Фермент из горячего источника Йеллоустоуна стал основой для ПЦР. Этот метод копирования ДНК сегодня лежит в основе значительной части современной медицинской диагностики.
Теперь Claude сделал этот шаг — заметил необычное — получив от учёных Anthropic лишь общее направление. Генеральный директор Anthropic Дарио Амодеи считает, что это вписывается в более широкую тенденцию. В 2023 году модели ИИ с трудом справлялись со школьной математикой.
К концу 2026 года, по его словам, они начинают решать некоторые из самых сложных нерешённых задач в этой области. Он полагает, что ИИ для биологии идёт по схожей кривой.
Если он прав, говорит Амодеи, ускорение открытий может выявить новые мишени для лекарств и новые виды лечения. Это не сократит клинические испытания, но могло бы направить в разработку гораздо больше многообещающих кандидатов.
Ранее он писал, что ИИ мог бы помочь вылечить большинство болезней за 5–10 лет. Эту цель он называет едва достижимой.
Пока же каждый эксперимент по-прежнему проводят учёные-люди, а функция новой системы остаётся неизвестной.
Что такое CRISPR?
Бактерии постоянно подвергаются атакам вирусов, называемых бактериофагами, или фагами. Многие бактерии защищаются с помощью системы под названием CRISPR.
CRISPR работает как банк памяти. Бактерии хранят короткие фрагменты ДНК прежних захватчиков между повторяющимися последовательностями, и этот участок учёные называют массивом (array).
Каждый фрагмент копируется в короткий отрезок РНК. Затем эта РНК направляет белок, чтобы найти и разрезать совпадающую вирусную ДНК, если тот же вирус вернётся.
Учёные заметили CRISPR как необычный повторяющийся паттерн в бактериальной ДНК. Позже они научились подставлять РНК-направляющие собственной конструкции, что сделало систему программируемой и превратило её в инструмент редактирования генов, который сейчас применяется в медицине.
Что нашёл Claude?
Система, которую нашёл Claude, построена вокруг фермента другого типа — обратной транскриптазы. Она копирует РНК обратно в ДНК, и, по данным Anthropic, бактерии используют множество таких ферментов для борьбы с вирусами.
Исследователи уже фиксировали именно этот фермент у джамбо-фага — необычно крупного вируса, заражающего бактерии. Однако более ранние исследования, судя по всему, не заметили определяющих особенностей системы. Claude, похоже, первым их разглядел.
Одна из них — белок-партнёр, работа которого пока никому не известна. Другая — длинный массив равномерно расположенных повторов ДНК, устроенный во многом как массив CRISPR. CRISPR встречается в основном у бактерий, тогда как ART обнаруживается главным образом у заражающих их фагов.
Anthropic называет эту трёхкомпонентную конструкцию обратными транскриптазами, ассоциированными с массивом (array-associated reverse transcriptases), или ART. Агент Claude, который её заметил, зафиксировал своё удивление, читая необработанную ДНК.
Подписывайтесь на нас в X, чтобы получать последние новости по мере их появления
Как агент Claude это нашёл?
Этот агент был одним из примерно 950 агентов Claude, работавших над одним и тем же поиском. Учёные Anthropic запустили его одним запросом, попросив Claude найти новые обратные транскриптазы в огромной базе данных ДНК.
За 21 час агенты использовали 210 миллионов токенов — небольших фрагментов текста, которые обрабатывают модели ИИ. Они собрали более 200 000 обратных транскриптаз и отобрали 3500 новых систем-кандидатов.
Затем агенты сузили этот список до 20 наиболее убедительных кандидатов и составили отчёты для проверки людьми. По данным Anthropic, такой анализ может занять у эксперта-учёного от недель до месяцев.
“Прочёсывая необработанную последовательность ДНК рядом с RT, агент воскликнул: “[ДНК рядом с RT] впечатляет: я вижу невооружённым глазом тандемный массив повторов … это же похожий на CRISPR … массив повторов?!”
Агент, стоящий за ART, работал во многом так же, как это делал бы учёный-человек. Он подсчитал повторы, измерил расстояние между ними, сравнил структуру с известными системами и проверил литературу на предмет более ранних сообщений.
Учёные Anthropic предоставили только запрос, а лабораторную работу выполнили сами. Агенты по собственному суждению выбирали, какие зацепки стоит отрабатывать.
Эта лабораторная работа проводилась на предприятии компании в районе залива Сан-Франциско, которое не работает с патогенами, заражающими человека.
Что лаборатория выяснила на данный момент?
Первые эксперименты в этой лаборатории дают раннюю подсказку о том, как может работать ART. Команда обнаружила, что массив повторов ART превращается в набор отдельных коротких РНК.
Это перекликается с CRISPR, где каждая короткая РНК выступает направляющей, наводящей систему на мишень. По словам Anthropic, результат говорит о том, что с ART может происходить нечто похожее.
Сочетание особенностей ART к тому же редкое. По данным Anthropic, им обладают лишь несколько других известных систем.
Все они программируемы и могут воздействовать на ДНК — например, разрезать, копировать или вставлять её. Помимо CRISPR, некоторые из них сейчас разрабатываются как инструменты.
Однако Anthropic не показала, что ART способна делать что-либо из этого. Компания говорит, что пока не знает главной функции системы, и что проводятся дальнейшие эксперименты.
Что об этом думает генеральный директор Anthropic?
Амодеи, руководитель Anthropic, заявил в X, что компания подозревает: ART может оказаться новым механизмом редактирования генов. В
“Легко отмахнуться от этого как от разовой случайности или курьёза, но мы неоднократно наблюдали закономерность, при которой производительность ИИ в новых интеллектуальных областях за несколько лет переходит от слабой к сверхчеловеческой”, — сказал он.
Амодеи отметил, что команда из Стэнфорда недавно обнаружила систему обратной транскриптазы с некодирующим массивом. По его словам, в чём-то она похожа на ART, но эти две системы развивались независимо друг от друга.
Это следующий CRISPR?
Фэн Чжан, пионер CRISPR из MIT и Института Брода, ознакомился с препринтом — ранней статьёй, не прошедшей рецензирование. Он назвал массивы РНК-повторов интригующими и заслуживающими дальнейшего изучения.
Кевин Блейк, микробиолог из Медицинской школы Вашингтонского университета, отнёсся к этому более скептически. Он сказал Al Jazeera, что CRISPR в природе очень отличается от CRISPR как технологии.
Он также отметил, что бесчисленное множество похожих на CRISPR последовательностей остаются некаталогизированными, поскольку миллионы видов бактерий ещё предстоит изучить.
“Ничто не указывает на то, что это соперник CRISPR-как-технологии или что из этого можно разработать какое-либо терапевтическое или практическое применение”, — прокомментировал он.
Anthropic сообщает, что ведутся дальнейшие эксперименты, чтобы понять, как функционирует ART. Результаты должны показать, указывают ли её повторы на новый программируемый инструмент или же это причуда биологии фагов.
Подписывайтесь на наш канал на YouTube, чтобы смотреть, как лидеры и журналисты делятся экспертными мнениями
Источник: BeInCrypto
