Anthropic сообщает, что Клод обнаружил ранее не замеченную структуру в ДНК бактериофага: ген обратной транскриптазы рядом с геном-партнёром и длинным массивом повторов. Бактериофаги — это вирусы, заражающие бактерии; обратные транскриптазы — ферменты, копирующие РНК в ДНК. Компания называет предполагаемое семейство «обратными транскриптазами, связанными с массивами повторов» (ART). В её объявлении от 23 сентября рисунок повторов сравнивается с CRISPR — бактериальной системой, лежащей в основе широко используемых инструментов редактирования генов.

Это сравнение описывает форму генетической последовательности. В исследовательском препринте Anthropic сообщается о данных, что массив производит короткие РНК, однако авторы говорят, что пока не доказали активность обратной транскриптазы ART, использование этих РНК ферментом или функцию системы для фага. Программируемое редактирование в работе не показано.

Главное изменение

  • Что изменилось: В исследовании под руководством Anthropic агенты ИИ, просматривавшие большую базу генетических последовательностей, заметили структуру ДНК за пределами белковых признаков, на которые им предложили обратить внимание. Затем исследователи проверили эту находку и измерили выработку РНК.
  • Почему это важно: Агенты могут помогать исследователям находить необычные структуры в обширных геномных базах данных для последующей лабораторной проверки. В этом случае они подсказали направление поиска, получившее некоторую экспериментальную поддержку, но активность фермента и его биологическая роль остаются неизвестными.
  • За чем следить: Важнейшие следующие результаты покажут, действует ли белок как обратная транскриптаза, служат ли ему субстратом короткие РНК и какую роль играет белок-партнёр. Эти испытания должны установить функцию ART прежде, чем можно будет оценивать заявления о применении системы для редактирования генов.

Что Клод обнаружил в последовательности

В препринте Питера Юна и его коллег из Anthropic описан поиск примерно 1,9 миллиарда кластеров белков. Агенты на базе Claude Mythos 5 нашли около 200 000 кластеров обратных транскриптаз и исследовали соседние гены-кандидаты. По данным авторов, поиск длился 21,5 часа и охватил 949 сеансов агентов. Люди задали тему исследования; агенты проводили вычислительный поиск и передавали отчёты на проверку.

Один из агентов проследил неожиданную зацепку в ДНК рядом с фаговой обратной транскриптазой. Он заметил ряд повторяющихся последовательностей, разделённых отличающимися участками, изучил расстояния между ними и сравнил структуру с известными системами. Сама обратная транскриптаза уже встречалась в предыдущих работах. Заявленная находка — сочетание этого белка с массивом повторов и расположенным рядом геном-партнёром, функция которого также неизвестна.

Исследователи обнаружили 95 родственных кластеров обратных транскриптаз; рядом с 28 из них нашлись распознаваемые массивы повторов. Повторы напоминают один видимый признак массивов CRISPR, однако, по статье, рядом нет генов cas, а расстояния между разделяющими последовательностями и их сохранность отличаются. Поэтому сходство последовательностей — зацепка для исследования, а не доказательство того, что ART действует по механизму CRISPR.

Что показали эксперименты

Исследователи повторно проанализировали данные РНК из исследования заражения фагом SA1, опубликованного в 2022 году. Согласно их анализу, массив ART транскрибировался во время заражения и производил более короткие РНК. Короткие РНК, полученные из массива, обнаружились и в отдельном лабораторном эксперименте по экспрессии генов. Эти наблюдения подтверждают наличие разных РНК, произведённых массивом.

Однако следующие шаги предполагаемого механизма не доказаны. В обсуждении препринта авторы прямо говорят, что не показали активность обратной транскриптазы или то, что РНК массива служат ей субстратом. Взаимодействие с белком-партнёром и роль системы для фага также остаются невыясненными. Модель, похожая на ретрон, — гипотеза. Пока на её основе нельзя утверждать, что ART разрезает или редактирует выбранный участок ДНК.

Anthropic опубликовала комментарий исследователя CRISPR Фэн Чжана, который ознакомился с препринтом и назвал интересными массивы повторов РНК, связанные с обратными транскриптазами. По его словам, они заслуживают дальнейшего изучения. Это не независимое воспроизведение результатов и не вывод, что ART является инструментом редактирования генов.

Подсказка для открытия и пределы повторяемости

В статье также проверялся сам поиск с помощью ИИ. В десяти повторных запусках широкого поиска, о которых сообщают авторы, агенты не нашли массив. В более узких тестах, где нужную ДНК напрямую помещали в контекст модели, более сильные модели обнаруживали его значительно чаще. Когда последовательность находилась в файлах за инструментами, некоторые попытки не читали достаточно ДНК, чтобы заметить структуру. Это важное различие: модель могла распознать признак, когда встречала его, но полный поиск не обеспечивал надёжного обнаружения нужной последовательности.

Препринт под руководством компании описывает конкретную последовательность и данные о РНК, которые другие исследователи могут проверить и дополнить. По состоянию на 23 сентября в источниках, рассмотренных для этой статьи, независимых повторных испытаний не было. ART остаётся системой-кандидатом с неизвестной функцией.