Claude menemukan pola mirip CRISPR. Fungsi biologisnya masih belum diketahui

Anthropic mengatakan Claude menemukan susunan yang luput diperhatikan dalam DNA bakteriofag: gen transkriptase balik yang berdekatan dengan gen pasangan serta deretan ulangan yang panjang. Bakteriofag adalah virus yang menginfeksi bakteri; transkriptase balik merupakan enzim yang menyalin RNA menjadi DNA. Perusahaan menyebut keluarga yang diusulkan ini transkriptase balik terkait deretan ulangan, atau ART. Pengumuman 23 September membandingkan pola ulangan tersebut dengan CRISPR, sistem bakteri yang menjadi dasar berbagai alat penyuntingan gen.

Perbandingan itu menjelaskan bentuk susunan genetiknya. Pracetak penelitian Anthropic melaporkan bukti bahwa deretan tersebut menghasilkan RNA pendek, tetapi menyatakan tim belum menunjukkan bahwa transkriptase balik ART aktif, menggunakan RNA itu, atau mengetahui fungsi sistem tersebut bagi fag. Belum ada demonstrasi penyuntingan yang dapat diprogram.

Perubahan besar

• Yang berubah: Dalam studi yang dipimpin perusahaan ini, agen AI yang melakukan pencarian sekuens berskala besar melihat pola DNA di luar ciri protein yang diminta untuk diperiksa. Peneliti manusia kemudian menyelidiki kandidat itu dan mengukur keluaran RNA-nya.
• Mengapa ini penting: Peneliti yang menelusuri basis data genom yang sangat besar dapat menggunakan agen untuk menemukan susunan tak biasa yang layak ditindaklanjuti di laboratorium. Dalam kasus ini, kontribusinya berupa petunjuk penelitian dengan sejumlah dukungan eksperimental, sementara aktivitas enzim dan peran biologisnya masih menjadi pertanyaan terbuka.
• Yang perlu dipantau: Hasil penting berikutnya akan menjawab apakah protein itu bekerja sebagai transkriptase balik, apakah RNA pendek tersebut menjadi substratnya, dan bagaimana protein pasangannya terlibat. Pengujian itu perlu menentukan fungsi ART sebelum klaim tentang penerapannya untuk penyuntingan dapat dinilai.

Temuan Claude dalam sekuens

Dalam pracetak karya Peter Yoon dan rekan-rekannya di Anthropic menjelaskan pencarian terhadap sekitar 1,9 miliar klaster protein. Agen yang menjalankan Claude Mythos 5 menemukan kembali sekitar 200.000 klaster transkriptase balik dan menyelidiki gen kandidat di sekitarnya. Menurut para penulis, pencarian berlangsung selama 21,5 jam dalam 949 sesi agen. Ilmuwan manusia menentukan arahan penelitian; agen menjalankan pencarian komputasional dan menyusun laporan untuk ditinjau.

Salah satu agen mengikuti petunjuk tak terduga pada DNA di dekat transkriptase balik fag. Agen itu melihat rangkaian sekuens berulang yang dipisahkan segmen berbeda, memeriksa jarak antarbagian, lalu membandingkan susunannya dengan sistem yang telah diketahui. Transkriptase baliknya sendiri sudah muncul dalam penelitian sebelumnya. Temuan yang diklaim adalah gabungan protein tersebut dengan deretan ulangan dan gen pasangan di dekatnya, yang fungsinya juga belum diketahui.

Para peneliti menemukan 95 klaster transkriptase balik terkait, dengan deretan ulangan yang dapat dideteksi di dekat 28 klaster. Ulangan itu menyerupai salah satu ciri CRISPR yang tampak, tetapi makalah tersebut tidak melaporkan adanya gen cas di dekatnya dan menjelaskan perbedaan jarak serta konservasi sekuens-sekuens di antaranya. Karena itu, kemiripan sekuens merupakan petunjuk untuk diteliti, bukan bukti bahwa ART memakai mekanisme CRISPR.

Apa yang dibuktikan eksperimen

Para peneliti menganalisis ulang data RNA dari studi infeksi fag SA1 tahun 2022. Dalam analisis mereka, deretan ART ditranskripsikan selama infeksi dan menghasilkan spesies RNA yang lebih pendek. Mereka juga melaporkan RNA pendek yang berasal dari deretan tersebut dalam eksperimen ekspresi laboratorium terpisah. Pengamatan ini mendukung adanya RNA berbeda yang dihasilkan dari deretan itu.

Namun, hasil tersebut belum membuktikan tahapan berikutnya dalam mekanisme yang diusulkan. Dalam pembahasan pracetak, para penulis secara eksplisit menyatakan bahwa mereka belum menunjukkan aktivitas transkriptase balik ataupun bahwa RNA dari deretan itu menjadi substratnya. Interaksi dengan protein pasangan dan peran sistem tersebut pada fag juga belum terpecahkan. Model mirip retron yang diusulkan dalam makalah ini masih berupa hipotesis. Model tersebut belum dapat mendukung klaim bahwa ART memotong atau menyunting target DNA pilihan.

Anthropic menerbitkan komentar dari peneliti CRISPR Feng Zhang, yang meninjau pracetak dan menyebut deretan ulangan RNA yang terkait dengan transkriptase balik sebagai temuan menarik. Kesimpulan yang ia sampaikan adalah bahwa hal itu layak diteliti lebih lanjut. Komentar tersebut bukan laporan replikasi independen ataupun temuan bahwa ART merupakan alat penyuntingan gen.

Petunjuk penemuan dengan keterbatasan pengulangan

Makalah itu juga menguji pencarian AI-nya sendiri. Dalam sepuluh pengulangan kampanye luas yang dilaporkan para penulis, agen tidak menemukan deretan tersebut. Dalam pengujian yang lebih sempit, dengan DNA terkait ditempatkan langsung dalam konteks model, model yang lebih kuat jauh lebih sering mengidentifikasinya. Ketika sekuens berada dalam berkas yang hanya dapat diakses lewat alat, beberapa percobaan tidak membaca cukup banyak DNA untuk menyingkap pola itu. Perbedaannya penting: model dapat mengenali ciri tersebut saat menjumpainya, tetapi pencarian menyeluruh tidak secara andal mengarahkan perhatiannya pada sekuens yang tepat.

Pracetak yang dipimpin perusahaan ini memberi peneliti lain susunan sekuens dan pengamatan RNA tertentu untuk diuji dan dikembangkan lebih lanjut. Hingga 23 September, sumber yang ditinjau untuk artikel ini tidak melaporkan replikasi independen. ART tetap merupakan kandidat sistem yang fungsinya belum ditentukan.