Компания Anthropic сообщила о первом крупном результате работы своей новой лаборатории биологических исследований: ИИ-модель Claude обнаружила ранее не охарактеризованную ферментную систему, связанную с массивом повторяющихся последовательностей ДНК. Исследователи назвали её array-associated reverse transcriptases (ART) — ассоциированные с массивом обратные транскриптазы.
Anthropic подчёркивает, что функция ART пока не установлена. Однако система обладает несколькими необычными признаками, которые вместе ранее встречались лишь у небольшого числа биологических систем, способных выполнять программируемые операции с нуклеиновыми кислотами. Один из наиболее заметных признаков — длинный массив равномерно расположенных повторов ДНК, по своей организации напоминающий CRISPR-массивы.
Именно эта аналогия стала причиной разговоров о потенциально новом механизме редактирования генома. Однако на сегодняшний день речь идёт именно о сходстве архитектуры, а не о доказанной способности ART редактировать ДНК. Anthropic пока проводит эксперименты, чтобы определить, какую биологическую функцию выполняет обнаруженная система.
Что именно обнаружил Claude
По данным Anthropic, исследование началось весной 2026 года после создания в компании отдельной группы по фундаментальным биологическим исследованиям и собственной молекулярно-биологической лаборатории в районе залива Сан-Франциско. Задача заключалась в проверке того, способны ли современные ИИ-агенты систематически искать неизвестные биологические системы в огромных массивах геномных данных.
Исследователи задали Claude исходную задачу — найти интересные новые примеры обратных транскриптаз. Обратные транскриптазы — ферменты, синтезирующие ДНК на основе РНК. После этого несколько сотен ИИ-агентов самостоятельно анализировали геномные последовательности, сравнивали семейства белков, изучали соседние гены и формировали гипотезы о необычных системах.
По данным Anthropic, примерно 950 агентов в течение 21 часа обработали около 210 млн токенов. В ходе поиска было собрано более 200 тыс. обратных транскриптаз, из которых Claude выделил около 3500 потенциально интересных систем. Затем анализ был сфокусирован примерно на 20 наиболее перспективных кандидатах.
Один из агентов обнаружил необычную обратную транскриптазу и решил изучить последовательности ДНК вокруг соответствующего гена. Именно здесь была замечена длинная последовательность повторов, которую Claude сопоставил с архитектурой CRISPR-массивов.
Дальнейший анализ показал, что обнаруженная система состоит из трёх основных элементов: обратной транскриптазы, расположенного рядом партнёрского гена и длинного массива равномерно расположенных повторяющихся некодирующих последовательностей ДНК. Сама обратная транскриптаза не является совершенно неизвестным белком: её ранее обнаруживали в геномах гигантских бактериофагов. Новым оказался комплекс признаков, связывающий этот фермент с повторяющимся массивом ДНК и дополнительным белком неизвестной функции.
Особый интерес представляет то, что первые лабораторные эксперименты показали экспрессию массива ART в виде набора коротких РНК. Это позволяет предположить, что повторы могут выполнять какую-то функциональную роль, аналогичную той, которую играют РНК, производимые из CRISPR-массивов. Но пока это только направление для дальнейшего исследования, а не доказательство того, что ART является новой системой редактирования генома.
Откуда взялось сравнение с CRISPR
CRISPR изначально был замечен как необычная система повторяющихся последовательностей в ДНК бактерий. Позднее исследователи установили её биологическую функцию и научились использовать компоненты CRISPR-Cas для целенаправленного редактирования генома. Именно эта способность превратила природную бактериальную систему в одну из ключевых технологий современной биотехнологии.
Эммануэль Шарпантье и Дженнифер Дудна стали пионерами использования CRISPR-Cas для редактирования ДНК живых организмов и получили за эту работу Нобелевскую премию по химии в 2020 году.
Anthropic обращает внимание на то, что ART также содержит массив повторов, причём первые эксперименты указывают на образование из него коротких РНК. В компании предполагают, что эта архитектура может быть связана с программируемой молекулярной функцией, однако пока неизвестно, какой именно.
Фэн Чжан, один из пионеров редактирования генома с помощью CRISPR и профессор Массачусетского технологического института и Broad Institute, после ознакомления с препринтом назвал обнаружение массивов РНК-повторов, связанных с обратными транскриптазами, интересным результатом, заслуживающим дальнейшего изучения.
При этом сравнивать ART с готовой технологией CRISPR пока преждевременно. Микробиолог Кевин Блейк из Медицинской школы Вашингтонского университета отметил, что наличие CRISPR-подобного массива само по себе ещё не означает существования новой технологии редактирования генов. По его словам, в геномах огромного количества пока недостаточно изученных бактерий и бактериофагов наверняка существует множество необычных последовательностей, которые ещё предстоит обнаружить и классифицировать.
ИИ не заменил лабораторию
Важная особенность этого результата заключается в разграничении вычислительного поиска и физического эксперимента. Claude самостоятельно проводил масштабный анализ последовательностей и формировал гипотезу, однако все лабораторные эксперименты выполняли люди.
После обнаружения кандидата исследователи Anthropic экспрессировали соответствующие белки в стандартных лабораторных системах и изучали их биохимические и структурные характеристики. Claude использовался и для интерпретации полученных данных, но непосредственная работа с биологическими образцами оставалась за учёными. В лаборатории Anthropic заявляют, что работают только с системами уровней биобезопасности BSL-1 и BSL-2 и не используют патогены, способные заражать человека.
Таким образом, наиболее существенным результатом эксперимента может оказаться не сама ART, практическое значение которой пока неизвестно, а продемонстрированный подход к поиску биологических закономерностей. Человек задаёт направление исследования, после чего большое количество ИИ-агентов одновременно просматривает объём данных, который одному исследователю пришлось бы анализировать неделями или месяцами.
Anthropic уже опубликовала препринт с подробностями работы и подчёркивает, что исследование ART продолжается. Компания рассматривает этот результат как раннюю демонстрацию способности ИИ не только анализировать уже известные научные знания, но и находить в биологических данных закономерности, которые затем можно проверять экспериментально.
Пока ART нельзя называть «новым CRISPR» или доказанным инструментом редактирования генов. Но сам факт того, что ИИ обнаружил ранее не охарактеризованную систему, заметив закономерность в огромном массиве генетических последовательностей, показывает новый сценарий применения агентного ИИ в биологии.
И здесь возникает более фундаментальный вопрос: если ИИ способен за считанные часы находить в геномных базах потенциально интересные биологические системы, которые затем подтверждаются экспериментами, не станет ли поиск научных гипотез постепенно задачей машин, а главной работой учёного — их проверка и определение того, какие из них действительно способны изменить биотехнологию? А что об этом думаете вы?
Если вам понравился материал, кликните значок — вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал —не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!
