آنتروپیک: کلود سامانهٔ آنزیمی ART با تکرارهای شبیه کریسپر را کشف کرد

آنتروپیک (Anthropic) در ۲۳ سپتامبر ۲۰۲۶ از تشکیل گروه پژوهشی علوم زیستی و راه‌اندازی آزمایشگاهی برای پژوهش بنیادی زیست‌شناسی با کمک مدل کلود (Claude) خبر داد و نخستین نتیجهٔ اولیهٔ این برنامه را منتشر کرد: کشف سامانه‌ای آنزیمی با ویژگی‌هایی شبیه کریسپر که پژوهشگران آن را ART (array-associated reverse transcriptases) می‌نامند.

بنا بر اعلام شرکت، تمرکز این گروه بر کاوش مجموعه‌های بزرگ توالی DNA برای یافتن خانواده‌های پروتئینی کمترشناخته‌شده، تولید فرضیه در مقیاس بالا، و سپس آزمون آزمایشگاهی است. در گزارش منتشرشده تأکید شده‌است که هدایت انسان عمدتاً در سطح کلی بوده و عامل‌های کلود خود مسیر جست‌وجو و گزینش نامزدها را پیش برده‌اند.

آنتروپیک می‌گوید سامانهٔ یافت‌شده بر پایهٔ یک رونوشت‌بردار معکوس (reverse transcriptase یا RT) است؛ آنزیمی که RNA را به DNA کپی می‌کند. خود این RT پیش‌تر در یک فاژ بزرگ (jumbo phage) گزارش شده بود، اما به گفتهٔ شرکت، کلود نخستین بار به ویژگی‌های تعریف‌کنندهٔ سامانه توجه کرده‌است: آرایه‌ای از توالی‌های DNA غیرکدکننده در کنار ژن RT، به‌همراه یک پروتئین کمکی با کارکرد هنوز نامشخص.

سامانهٔ ART عمدتاً در باکتریوفاژها دیده می‌شود و سه بخش دارد: خود RT، ژن شریک کنار آن، و آرایه‌ای بلند از تکرارهای DNA با فاصلهٔ منظم. چیدمان تکرارها شبیه آرایهٔ کریسپر توصیف شده‌است؛ الگویی که در سامانه‌های کریسپر–کَس، بانک توالی‌های RNA قابل برنامه‌ریزی را نگه می‌دارد. آزمایش‌های اولیهٔ آنتروپیک نشان می‌دهد آرایهٔ ART نیز به‌صورت مجموعه‌ای از RNAهای کوتاه متمایز بیان می‌شود؛ نشانه‌ای که شرکت آن را زمینهٔ بررسی بیشتر می‌داند، بدون آنکه کارکرد زیستی نهایی را قطعی اعلام کند.

تجربهٔ شما از به‌کارگیری هوش مصنوعی در پژوهش علمی چیست؟ دیدگاه خود را در بخش نظرات بنویسید.

طبق توضیح آنتروپیک، برای یافتن نمونه‌های تازهٔ RT به کلود دستوری داده شد تا پایگاه عظیم توالی‌ها را بجوید. دخالت تیم عمدتاً به همان دستور اولیه و کار آزمایشگاهی محدود ماند و عامل‌ها خانواده‌های مختلف RT را بررسی کردند. پس از حدود ۲۱ ساعت جست‌وجو با نزدیک به ۹۵۰ عامل و مصرف حدود ۲۱۰ میلیون توکن، یکی از عامل‌ها الگوی تکراری کنار ژنی با RT غیرعادی را تشخیص داد.

در همان گزارش آمده‌است که عامل‌های کلود بیش از ۲۰۰ هزار RT گرد آوردند، حدود ۳۵۰۰ سامانهٔ نامزد تازه را جدا کردند و سپس فهرست را به ۲۰ نامزد قانع‌کننده‌تر رساندند و برای هر کدام گزارش خواندنی تهیه کردند؛ کاری که به گفتهٔ شرکت، برای یک پژوهشگر خبره ممکن است هفته‌ها تا ماه‌ها زمان ببرد. پس از بازبینی انسانی و آزمون در آزمایشگاه، الگو به‌عنوان سامانهٔ پیش‌تر توصیف‌نشدهٔ ART شناخته شد.

پس از انتشار پیش‌چاپ، فنگ ژانگ (Feng Zhang)، از پیشگامان ویرایش ژنوم با کریسپر و استاد مؤسسهٔ فناوری ماساچوست و مؤسسهٔ برود، این کار را نمونه‌ای دانسته که عامل‌های هوش مصنوعی می‌توانند در کشف زیستی نقش داشته باشند و شناسایی آرایه‌های تکرار RNA مرتبط با رونوشت‌بردارهای معکوس را شایستهٔ بررسی بیشتر خوانده‌است.

آنتروپیک می‌گوید آزمایشگاه این گروه در ناحیهٔ خلیج سان‌فرانسیسکو قرار دارد و پژوهش‌ها در سطوح ایمنی زیستی BSL-۱ و BSL-۲ انجام می‌شود؛ بدون کار با عوامل بیماری‌زای انسانی. همهٔ کارهای آزمایشگاهی را انسان‌ها انجام می‌دهند و کلود عمدتاً در مراحل کاوش داده، تولید فرضیه و تفسیر نتایج به کار می‌رود. شرکت همچنین اعلام کرده‌است که جزئیات فنی را در یک پیش‌چاپ منتشر کرده‌است و کارکرد اصلی ART هنوز در حال بررسی است.

آیا استفاده از عامل‌های هوش مصنوعی برای کاوش ژنوم می‌تواند کشف سامانه‌های برنامه‌پذیر تازه را سرعت ببخشد؟