Успехи ИИ в синтетической биологии: он создал функциональные геномы вирусов

Ученые Стэнфордского университета представили результаты исследования, которое может кардинально изменить подходы к синтетической биологии. Впервые система искусственного интеллекта смогла самостоятельно сконструировать жизнеспособные вирусные геномы, часть из которых успешно функционировала в лабораторных условиях. Важно отметить, что результаты опубликованы в виде препринта на платформе bioRxiv, что означает необходимость дальнейшего рецензирования и независимой проверки.

В основе исследования лежит модель Evo - специализированная система ИИ, работающая по принципам, схожим с большими языковыми моделями, но адаптированная для анализа биологических последовательностей. Модель была обучена на обширной базе данных, включающей примерно 2 миллиона последовательностей бактериофагов - вирусов, поражающих бактерии.

Для экспериментальной проверки исследователи выбрали бактериофаг phiX174 - один из наименьших известных вирусов с геномом около 5000 нуклеотидов и 11 генами. Алгоритм создал 302 варианта генома, из которых 16 оказались жизнеспособными (успешность около 5,3%). Эти синтетические вирусы успешно воспроизводились в лабораторных условиях и выполняли свою основную функцию - разрушали клетки кишечной палочки E. coli.

Данная работа продолжает традицию синтетической вирусологии, начатую в 2002 году группой Эккарда Виммера, впервые собравшей вирус полиомиелита из синтетических фрагментов ДНК. Однако новое исследование представляет качественный скачок: переход от "ручного" конструирования к полностью автоматизированному ИИ-дизайну биологических систем. Это демонстрирует, что искусственный интеллект способен не только анализировать существующие биологические последовательности, но и генерировать принципиально новые функциональные варианты.

Фаговая терапия: наиболее перспективным направлением является создание персонализированных бактериофагов для борьбы с антибиотикорезистентными инфекциями. ИИ может генерировать фаги, специально адаптированные для конкретных штаммов патогенных бактерий, что критически важно в условиях растущей проблемы устойчивости к антибиотикам.

Технология открывает возможности для создания оптимизированных векторов для доставки генетического материала в клетки человека, что может революционизировать генную терапию за счет повышения специфичности и безопасности. Автоматизация процесса конструирования может значительно сократить время разработки новых биологических инструментов и терапевтических агентов, сообщает "Новосвят".

Обратите внимание: Как снизить риск рака толстой кишки простыми спортивными привычками