کشف بزرگ آنتروپیک در ژنتیک: Claude آنزیم جدیدی شبیه به کریسپر در DNA شناسایی کرد

از اینکه ما را در توسعه بهتر و هدفمند‌تر دیجیاتو همراهی می‌کنیداز شما سپاسگزاریم.

هوش مصنوعی آنتروپیک با بررسی ۲۰۰ هزار آنزیم، سیستم زیستی جدید ART را کشف کرد که الگویی شبیه به کریسپر دارد.

جهت بهره‌مندی و دسترسی به امکانات ویژه و بخش‌های مختلف در دیجیاتو عضو ویژه دیجیاتو شوید.

آنتروپیک از تشکیل یک آزمایشگاه اختصاصی و گروه تحقیقاتی جدید در حوزه علوم زیستی خبر داد. در اولین دستاورد بزرگ این گروه، هوش مصنوعی Claude موفق شد با بررسی خودکار دسته‌های عظیم داده‌های دی‌ان‌ای، یک سیستم آنزیمی جدید با الگوهای تکرارشونده شبیه به ابزار ویرایش ژنتیکی کریسپر (CRISPR) را کشف کند.

اهمیت کشف جدید کلاد در کجاست؟ بهتر است کمی به عقب برگردیم. بسیاری از بزرگ‌ترین تحولات تاریخ پزشکی و زیست‌فناوری از زمانی آغاز شدند که دانشمندان متوجه یک ویژگی غیرعادی در ماشین‌های مولکولی طبیعت شدند.

برای مثال می‌توان به کشف آنزیم‌های برشی (Restriction Enzymes) اشاره کرد؛ اینها سیستمی هستند که امکان برش دی‌ان‌ای را فراهم کرد. سپس آنزیم Taq polymerase کشف شد که پایه فناوری PCR و تست‌های تشخیصی مدرن شد. نام کریسپر را نیز در سال‌های اخیر بسیار شنیده‌ایم؛ الگوهای تکرارشونده عجیب در دی‌ان‌ای باکتری‌ها که امروزه انقلاب ویرایش ژنی و درمان بیماری‌های ژنتیکی را پیش می‌برند.

اکنون هوش مصنوعی کلاد الگوی پنهان دیگری را در میان میلیاردها کُد ژنتیکی شناسایی کرد؛ این الگو می‌تواند کلید توسعه نسل بعدی ابزارهای زیست‌فناوری برای برش، کپی یا ویرایش دی‌ان‌ای باشد.

در بهار سال ۲۰۲۶، شرکت آنتروپیک گروه تحقیقاتی علوم زیستی خود را تأسیس کرد تا امکان شتاب‌بخشی به کشفیات زیستی را از طریق همکاری هوش مصنوعی و انسان بررسی کند.

در یکی از نخستین برنامه‌های پژوهشی، دانشمندان آنتروپیک تنها یک دستورالعمل کلی به کلاد دادند تا پایگاه‌داده عظیمی از آنزیم‌های ترانس‌کریپتاز معکوس یا RT (آنزیم‌هایی که RNA را به DNA تبدیل می‌کنند) را جست‌وجو کند.

طی یک فرایند ۲۱ ساعته، حدود ۹۵۰ ایجنت هوش مصنوعی با مصرف بیش از ۲۱۰ میلیون توکن، داده‌های بیش از ۲۰۰ هزار آنزیم RT را تحلیل کردند. کلاد از میان این تعداد، ۳۵۰۰ سیستم کاندیدا را شناسایی کرد و در نهایت آن‌ها را به ۲۰ کاندیدای برتر تقلیل داد. انجام چنین تحلیلی برای یک دانشمند انسانی ماه‌ها زمان می‌برد.

در جریان بررسی کدهای دی‌ان‌ای در مجاورت یک آنزیم عجیب در باکتریوفاژها (ویروس‌های مهاجم به باکتری‌ها)، یکی از ایجنت‌های کلاد متوجه الگوی تکرارشونده متوالی شد و گزارش داد:

«دی‌ان‌ای کنار این آنزیم فوق‌العاده است؛ من با چشم خودم یک آرایه تکراری متوالی می‌بینم... این یک آرایه تکراری شبیه به کریسپر است!»

این سیستم جدید که ترانس‌کریپتاز معکوس وابسته به آرایه (ART) نام‌گذاری شده، از سه بخش تشکیل شده است: آنزیم RT، یک ژن همسایه، و آرایه‌ای از ترتیب‌های تکراری دی‌ان‌ای که قطعات کوتاه آر‌ان‌ای تولید می‌کنند؛ ساختاری بسیار شبیه به سیستم‌های برنامه‌پذیر کریسپر.

آرایه تکراری ART از نظر چیدمان به آرایه‌های CRISPR شباهت دارد. آرایه‌های CRISPR مجموعه‌ای از توالی‌های RNA را در خود جای می‌دهند که به سیستم‌های CRISPR-Cas امکان می‌دهند برای اهداف مختلف برنامه‌ریزی شوند.

نخستین آزمایش‌های آنتروپیک نیز نشان داده‌اند که آرایه ART به چند RNA کوتاه و مجزا بیان می‌شود. پژوهشگران می‌گویند این ویژگی می‌تواند نشان دهد که در این سیستم نیز سازوکاری مشابه، دست‌کم در برخی جنبه‌ها، وجود دارد. بااین‌حال، پژوهشگران هنوز نشان نداده‌اند که ART مانند CRISPR عمل می‌کند. عملکرد زیستی این سامانه همچنان ناشناخته است و آزمایش‌های بیشتری برای مشخص شدن نقش ترانسکریپتاز معکوس، پروتئین همراه و RNAهای حاصل از آرایه در حال انجام است.

آنتروپیک برای راستی‌آزمایی یافته‌های کلوا، یک آزمایشگاه مجهز زیست‌شناسی مولکولی در منطقه خلیج سان‌فرانسیسکو تأسیس کرده است. این آزمایشگاه در سطوح ایمنی زیستی پایه (BSL-1 و BSL-2) فعالیت می‌کند و هیچ‌گونه عامل بیماری‌زای انسانی در آن دستکاری نمی‌شود.

تمامی آزمایش‌های فیزیکی و مرطوب درون آزمایشگاه توسط دانشمندان انسانی انجام می‌شود، درحالی‌که کلاد وظیفه کاوش در پایگاه‌های داده، فرضیه‌سازی، تحلیل ساختاری، و تفسیر داده‌های آزمایشگاهی را برعهده دارد.

دانش‌آموخته‌ زبان‌شناسی‌ هستم و همان‌قدر که به «کلمه» علاقه‌مندم، از سرک‌کشیدن به گوشه‌وکنارِ جهان تکنولوژی و علم هم حظ می‌کنم.

برای گفتگو با کاربران ثبت نام کنید یا وارد حساب کاربری خود شوید.

با توجه به قطعی اینترنت، برای ثبت‌نام نیازی به تأیید ایمیل نیست.