Cercetătorii au folosit inteligența artificială pentru a proiecta viruși care pot infecta bacteriile și se pot reproduce – o premieră care arată că AI-ul începe să facă mai mult decât să analizeze codul genetic al ființelor vii. Poate, de asemenea, să creeze versiuni noi ale acestuia.
Virușii în discuție sunt bacteriophage, sau fagi – viruși care infectează bacteriile, nu oamenii, animalele sau plantele. Cercetătorii au folosit AI pentru a proiecta sute de noi versiuni ale unui fag bine studiat, apoi au construit virușii de la zero în laborator.
Din cele 285 de genomuri proiectate de AI testate de echipă, 16 au produs fagi funcționali capabili să infecteze E. coli.
Rezultatul reprezintă un pas important pentru un domeniu uneori numit biologie generativă, în care AI-ul este folosit pentru a proiecta noi molecule și organisme biologice. Dar este important să înțelegem ce au și ce nu au demonstrat cercetătorii.
Fagii sunt practic prădători bacterieni. Aceștia sunt printre cele mai abundente și diverse entități biologice de pe Pământ și au evoluat alături de bacterii timp de miliarde de ani.
Majoritatea fagilor sunt extrem de specializați. Aceștia recunosc moleculele de pe suprafața unei bacterii, se atașează și își injectează materialul genetic în interior. Fagul preia apoi mașinăria moleculară a bacteriei, folosind-o pentru a produce noi copii ai săi. În cele din urmă, celula infectată plesnește, eliberând noii fagi.
Aceasta face fagii utili pentru a testa ce poate face AI-ul.
Genomurile lor pot fi extrem de mici, astfel încât cercetătorii pot sintetiza relativ rapid ADN-ul și pot testa dacă funcționează. Rezultatul este de asemenea neobișnuit de clar: Instrucțiunile genetice produc un fag funcțional sau nu.
Sistemele AI folosite în studiu, numite Evo 1 și Evo 2, sunt concepute să lucreze cu secvențe genetice într-un mod similar cu modul în care modelele de limbaj mari (cum ar fi ChatGPT) lucrează cu textul.
Un model de limbaj învață modele în cuvinte și propoziții. Un model de genom învață modele în secvențele ADN.
Dar un genom nu este pur și simplu un șir de instrucțiuni care pot fi schimbate literă cu literă. Părțile sale diferite trebuie să funcționeze împreună. Într-un fag, ADN-ul trebuie să conțină instrucțiuni pentru recunoașterea corectă a bacteriei, preluarea mașinăriei acesteia, producerea proteinelor la momentul potrivit și asamblarea noilor particule virale.
Cercetătorii și-au instruit modelele AI pe peste 2 milioane de genomuri de fagi. Apoi le-au cerut să proiecteze noi versiuni ale unui fag mic, foarte studiat, numit ΦX174.
ΦX174 are un genom de aproximativ 5.400 de litere de ADN și conține instrucțiuni pentru a produce doar 11 proteine. Infectează o tulpină de E. coli care nu este asociată cu boala, făcându-l un sistem relativ simplu în care să
Sursa articol https://medicalxpress.com
Editor RevistaSanatatii.ro. Isi doreste ca activitatea lui sa aduca speranta milioanelor de oameni bolnavi din Romania, sa le aline suferintele si sa le ofere speranta.
