Сунъий интелект генларни таҳрирлашда табиатдан ўзиб кетди: КРИСPR тизимида инқилоб

Замонавий илм-фан ва технологиялар чорраҳасида улкан бурилиш юз берди: сунъий интеллект (AI) ёрдамида яратилган синтетик оқсиллар генларни таҳрирлашда табиий ферментлардан кўра самаралироқ натижа кўрсатди. Ссиенсе журналида эълон қилинган тадқиқот натижалари инсониятга ДНК тузилишини ўзгартиришда табиат эволюцияси чекловларидан чиқиб кетиш имконини бермоқда. Бу ҳақда Ixbt.com хабар беради.

Ушбу лойиҳада 2020-йилги Нобел мукофоти совриндори Женнифер Доудна бошчилигидаги Калифорния университети (Беркли) олимлари иштирок этишди. Тадқиқотчилар AI моделларидан фойдаланиб, КРИСPR тизими учун мутлақо янги, синтетик ферментларни лойиҳалаштиришга муваффақ бўлишди. Бу технология келажакда тиббиёт ва қишлоқ хўжалигида генетик касалликларни даволаш ҳамда ҳосилдорликни оширишда мисли кўрилмаган имкониятлар очади.

Эволюция чегараларидан ташқарида

Анъанавий КРИСPR тизимлари бактериялардан олинган Cas9 ва Cas12 каби ферментларга таянади. Табиатда бу оқсиллар бактерияларни вируслардан ҳимоя қилиш учун хизмат қилади. Бироқ, уларни лаборатория шароитида қўлда такомиллаштириш ўта мураккаб жараён бўлиб, ҳар қандай кичик ўзгариш ферментнинг ишдан чиқишига олиб келиши мумкин эди. AI эса бу жараённи минг чандон тезлаштирди.

Олимлар Cas12 оқсилининг аждоди ҳисобланган ТнпБ ферментининг синтетик версияларига эътибор қаратишди. Махсус алгоритмлар ёрдамида оқсилларнинг аминокислоталар кетма-кетлиги қайта ишланиб, уларга янги хусусиятлар берилди. Натижада СйнТнпБ деб номланган минглаб синтетик вариантлар яратилди. ixbt.com маълумотига кўра, ушбу сунъий ферментлар нафақат ишга яроқли бўлиб чиқди, балки бактерия, ўсимлик ва инсон ҳужайраларида табиий аналогларидан кўра фаолроқ экани исботланди.

Янги давр технологияси

Цюрих университети молекуляр биологи Соэрен Лиенкампнинг таъкидлашича, агар КРИСPR технологияси ДНКни таҳрирлашни ҳамма учун очиқ қилган бўлса, AI ёрдамида оқсилларни лойиҳалаш молекулаларга мутлақо янги хусусиятларни беришга имкон беради. Бу эса инсоният энди табиат берган воситалар билан чекланиб қолмаслигини англатади.

Криоэлектрон микроскопия ёрдамида ўтказилган таҳлиллар шуни кўрсатдики, сунъий интеллект томонидан яратилган оқсиллар ДНК ва РНК ўртасидаги алоқаларни янада барқарорлаштирган. Бу эса генларни кесиш ва қайта тиклаш жараёнида хатоликлар эҳтимолини камайтириб, аниқликни оширади.

Ушбу кашфиёт ген муҳандислигида янги даврни бошлаб беради. Эндиликда олимлар табиатда мавжуд бўлмаган, лекин инсон саломатлиги учун зарур бўлган оқсилларни "буюртма асосида" яратишлари мумкин бўлади. Бу усул генетик нуқсонларни бартараф этишда хавфсизроқ ва самаралироқ ечимлар яратишга хизмат қилади.