Արհեստական ​​բանականությունը նախագծում է ամբողջական ֆունկցիոնալ գենոմներ

Evo 2 գենոմի լեզվական մոդելը մշակել է բակտերիոֆագ ΦX174-ի նորարարական ֆունկցիոնալ գենոմներ: Արհեստական ​​բանականության կողմից ստեղծված մոտ 300 դիզայններ քիմիապես սինթեզվել և փորձարկվել են լաբորատորիայում: Սինթեզված տասնվեց ֆագեր կենսունակ էին և արդյունավետ էին Escherichia coli C բակտերիաների նկատմամբ, ինչը ենթադրում է, որ ֆագային թերապիան կարող է լինել բակտերիալ դիմադրության դեմ պայքարի տարբերակ: Գիտության մեջ որպես կարևորագույն նվաճում, սա առաջին անգամն է, որ լեզվական մոդելը մշակել է կենսաբանական գործառույթ ամբողջ գենոմի մակարդակում: 

Էվոլյուցիան գործում է մոտ 3 միլիարդ տարի՝ բնության մեջ կենսաբանական համակարգեր նախագծելով պատահական մուտացիայի և ընտրության միջոցով: Մարդիկ բավականին երկար ժամանակ օգտագործել են արհեստական ​​ընտրությունը՝ բույսերի և կենդանիների կենսաբանական առանձնահատկությունները ձևավորելու համար: Գենետիկական ինժեներիան այժմ հաստատված գործիք է կենսաբանական համակարգեր նախագծելու համար՝ շնորհիվ վերջին մի քանի տասնամյակների ընթացքում մոլեկուլային կենսաբանության առաջընթացի: Սա պահանջում է կանխատեսել ֆունկցիոնալ և կենսունակ դիզայնի կառուցվածքային մանրամասները, ինչը բարդ և մարտահրավերներով լի խնդիր է: Ժամանակակից իրավունքի մագիստրոսների հսկայական հաշվողական հզորությունը, որոնք համապատասխանաբար մարզվել են համապատասխան էվոլյուցիոն և գենետիկական տվյալներով, օգտակար է եղել ֆունկցիոնալ կենսաբանական դիզայնի որոնումը ընդլայնելու համար: 

Վերջերս գեներատիվ արհեստական ​​բանականությունը կիրառություն է գտել առանձին գեների և սպիտակուցների մասշտաբով բարդ կենսաբանական համակարգերի նախագծման մեջ: 2025 թվականին հետազոտողները ցույց տվեցին, որ էվոլյուցիոն տվյալների վրա հիմնված մասշտաբով մարզված լեզվական մոդելը կարող է ստեղծել նոր ֆունկցիոնալ սպիտակուցներ: Նրանք ներկայացրեցին ESM3-ը՝ սպիտակուցային լեզվի մոդել, որը հուշման դեպքում ստեղծում է սպիտակուցի կառուցվածք և ամինաթթվային հաջորդականություններ: Սպիտակուցային հաջորդականությունները որոշում են սպիտակուցի եռաչափ կառուցվածքը և բջջային գործառույթը: 

Գենոմի լեզվի մոդելները մարզվում են ԴՆԹ-ի մեծ կորպուսների վրա, որոնք ներառում են կյանքի բոլոր ոլորտներից միլիոնավոր գենոմներ: Արդյունքում, այս մոդելները սովորում են բնության մեջ ԴՆԹ-ի հաջորդականությունները ձևավորող էվոլյուցիոն սահմանափակումները: Կարո՞ղ է գենոմի լեզվի մոդելը ստեղծել ամբողջական ֆունկցիոնալ գենոմներ: 

2026 թվականի օգոստոսի 6-ին հրապարակված վերջերս կատարված ուսումնասիրության մեջ հետազոտողները հաջողությամբ օգտագործել են Evo 1 և Evo 2 գենոմի լեզվի մոդելները՝ բակտերիոֆագ ΦX174-ի ամբողջական գենոմներ ստեղծելու համար՝ իրատեսական գենետիկական ճարտարապետությամբ և Escherichia coli C բակտերիայի համար յուրահատուկությամբ։ Նրանք որպես դիզայնի ձևանմուշ օգտագործել են բնական ֆագ ΦX174-ը։ Ստեղծված գենոմներից հազարավորները գնահատվել են, որոնցից մոտ 300-ը քիմիապես սինթեզվել և փորձարկվել են լաբորատորիայում։ Տասնվեց ֆագ կենսունակ են ճանաչվել։ Կենսունակ ֆագերը նորարարական էին և արագորեն հաղթահարեցին ΦX174-ի նկատմամբ դիմացկուն E. coli շտամները՝ այս ունակության ստուգման ժամանակ։

Այս ուսումնասիրությունը գենոմի լեզվի մոդելները բարձրացնում է հաջորդ մակարդակի, քանի որ ցույց է տվել, որ այս մոդելները կարող են բավարար ճշգրտությամբ ֆիքսել ԴՆԹ հաջորդականությունների էվոլյուցիոն սահմանափակումները՝ ամբողջական ֆունկցիոնալ գենոմներ ստանալու համար: Սա նաև հիմք է դնում բակտերիոֆագային թերապիայի համար՝ դիմացկուն բակտերիաների դեմ: 

***

Հիշատակում:

1. Հեյս Թ. եւ ունիլ. 2025թ.: 500 միլիոն տարվա էվոլյուցիայի մոդելավորում լեզվական մոդելի միջոցով: Գիտություն: 2025թ. հունվարի 16: Հատոր 387, թողարկում 6736, էջ 850-858: DOI: https://doi.org/10.1126/science.ads0018
2. Թագավոր ՍՀ եւ ունիլ. 2026թ. Բակտերիոֆագերի գեներատիվ դիզայն՝ գենոմային լեզվական մոդելներով։ գիտություն2026 թվականի օգոստոսի 6։ Հատոր 393, թողարկում 6811։ DOI: https://doi.org/10.1126/science.aec2657
3. Ինգլսբի Տ.Վ. և Հանկե Մ.Ս., 2026թ. Արհեստական ​​բանականությամբ մշակված վիրուսային գենոմներ։ Գիտություն. 2026թ. օգոստոսի 6։ Հատոր 393, թողարկում 6811, էջ 563-564։ DOI: https://doi.org/10.1126/science.aej8512
4. Արհեստական ​​բանականությունը նախագծում է E. Coli-ի նոր մարդասպան։ Սթենֆորդի զեկույցներ։ 2026 թվականի օգոստոսի 6։ Հասանելի է հետևյալ հասցեով։ https://news.stanford.edu/stories/2026/08/evo-2-ai-tool-e-coli-killer-bacteriophages

***

Առնչվող հոդվածներ քանակը: 

1. Ուղեղ-համակարգիչ ինտերֆեյսներ (BCI). դեպի մարդկանց և արհեստական ​​բանականության միաձուլումը  (18 մարտի 2026)
2. SARAH. ԱՀԿ-ի առաջին գեներատիվ AI-ի վրա հիմնված Առողջության խթանման գործիքը (2 ապրիլի 2024 թ.)
3. Գեներատիվ արհեստական ​​ինտելեկտ (AI). ԱՀԿ-ն նոր ուղեցույց է թողարկել LMM-ների կառավարման վերաբերյալ (19 հունվարի 2024 թ.)
4. Արհեստական ​​ինտելեկտի (AI) համակարգերը քիմիայում հետազոտություններ են իրականացնում ինքնուրույն (26 Դեկտեմբեր 2023) 
5. Արհեստական բանականություն (ԱԲ)՝ արագ և արդյունավետ բժշկական ախտորոշման համար (15 ապրիլի 2018 թ.) 

***