- Téměř 950 agentů s modelem Claude Mythos 5 hledalo 21 hodin v obří databázi bez lidského zásahu
- Nalezený systém ART tvoří enzym, partnerský gen a dlouhé pole opakujících se úseků DNA
- Výsledek zatím neprošel recenzí a funkci systému nikdo nezná
Anthropic ve středu zveřejnil první výsledek své nové biologické laboratoře v Kalifornii. Claude podle firmy zcela samostatně objevil v DNA bakteriofágů, tedy virů napadajících bakterie, dosud nepopsaný enzymový systém, který stavbou připomíná CRISPR. To je přirozený obranný mechanismus bakterií proti virům, ze kterého se stal základ dnešní editace genů. Lidští vědci se na objevu údajně podíleli jen úvodním zadáním a prací v laboratoři.
ℹ️ Stačí jeden klik! Přidejte si nás mezi mezi preferované weby, případně nás sledujte v Google Zprávách, nebo na Seznam.cz
Stovky agentů a jeden výkřik
Vědci Claudovi zadali, ať v obří databázi hledá nové systémy reverzních transkriptáz. Tyto enzymy přepisují RNA do DNA, tedy opačným směrem, než jakým buňka běžně čte svou genetickou informaci. Vodítkem měly být dosud nepopsané partnerské geny, které v DNA leží hned vedle enzymu a mohou s ním spolupracovat. Databáze přitom čítala 1,94 miliardy shluků proteinových sekvencí, neboli skupin navzájem podobných bílkovin. Práce se ujaly instance Claude Code s modelem Claude Mythos 5 a téměř 950 agentů za 21 hodin spotřebovalo přes 210 milionů tokenů. Z přibližně 3 500 kandidátů nakonec vybrali dvacet nejslibnějších k podrobné analýze.
Samotný objev přišel tak trochu mimochodem, o opakujících se sekvencích totiž v zadání nepadlo ani slovo. Jeden z dohlížejících agentů poslal kolegu prověřit úsek DNA, který leží těsně před geny neobvyklé skupiny reverzních transkriptáz. Ten si ho načetl rovnou jako text, čili dlouhý řetězec písmen A, C, G a T, jimiž se značí čtyři základní stavební kameny DNA. Do záznamu napsal, že je úsek „spektakulární“, protože pouhým okem vidí pole opakování, možná podobné CRISPR. Stejný krátký motiv se v něm vracel pořád dokola, pokaždé oddělený delší mezerou. Agent opakování následně spočítal, změřil jejich rozestupy a porovnal je se známými systémy i literaturou, než sepsal zprávu k lidskému posouzení.
Tři součásti a spousta otazníků
Systém dostal jméno ART (z anglického array-associated reverse transcriptases, volně přeloženo reverzní transkriptázy spojené s polem opakování) a tvoří ho samotný enzym, partnerský gen hned vedle něj a pole 3 až 21 pravidelně rozmístěných opakování. Enzym věda znala už dřív z takzvaných jumbo fágů, tedy neobvykle velkých bakteriofágů s mimořádně dlouhou DNA. Doprovodných repetic ani partnerského proteinu si ale podle všeho před Claudem nikdo nevšiml. Navazující rozbory a pokusy pod vedením lidí ukázaly, že buňka podle pole vyrábí sadu krátkých molekul RNA, jakýchsi pracovních kopií jednotlivých úseků. U CRISPR se pole přepisuje podobně a vzniklé krátké RNA tam fungují jako navigace, která enzymu ukazuje, kde v DNA zasáhnout. Anthropic proto připouští, že by ART mohl fungovat obdobně. Z dříve publikovaných měření u fágu SA1, který napadá stafylokoky, navíc vyplývá, že je pole během nákazy velmi aktivní. Patnáct minut po infekci připadalo na tyto krátké RNA až 8 % všech RNA, které v napadené buňce vznikly přepisem DNA fága.
Tím ovšem podobnost s CRISPR do značné míry končí. V okolí ART chybí geny cas, podle kterých si bakterie u CRISPR vyrábějí proteiny Cas, mezi nimi i známé molekulární nůžky Cas9. Mezery mezi opakováními jsou navíc několikanásobně delší (u CRISPR mívají kolem 30 písmen DNA, u ART 120 až 220) a tým zatím neprokázal ani to, že je enzym vůbec aktivní. Srovnání Anthropic obhajuje tím, že stejnou kombinaci vlastností má jen hrstka známých systémů. Všechny jsou programovatelné, takže jim vědci můžou sami určit, s jakým úsekem DNA mají pracovat, a umějí DNA stříhat, kopírovat nebo vkládat. Feng Zhang z MIT a Broad Institute, jeden z průkopníků editace genomu, četl zprávu ještě před zveřejněním a nález označil za skutečně zajímavý a hodný dalšího zkoumání.
Na oslavy je zatím brzy
Technická zpráva, kterou zatím neposoudili nezávislí recenzenti, taky ukazuje, jak křehký objev byl. Když tým celé hledání spustil ještě desetkrát, agenti na stejnou skupinu enzymů sice téměř pokaždé narazili, úsek DNA před jejich geny si ale ani jednou nenačetli a pole opakování jim vždycky uteklo. Nejschopnějším modelům přitom rozpoznání nedělá potíže, pokud dostanou sekvenci rovnou do kontextu. V testech se jim to povedlo nejméně v 90 % pokusů, takže rozhoduje hlavně to, jestli si agent DNA vůbec přečte.
S nálezem Anthropic podle vlastních slov vyšel brzy, aby předvedl schopnosti Clauda, a zároveň vyzývá další vědce ke spolupráci. Svou roli nejspíš hraje i načasování. Firma v červnu důvěrně předložila americké Komisi pro cenné papíry a burzy návrh registrace k IPO a vědeckými úspěchy se teď rády chlubí i ostatní AI společnosti, třeba OpenAI se zatím nerecenzovaným řešením jednoho ze sedmi matematických problémů milénia. Jestli bude ART jednou užitečný jako CRISPR, nebo zůstane kuriozitou fágové biologie, ukážou až další experimenty, které už běží.
Adam Homola
Další dnešní články
