J. Doudnos komanda pasitelkė DI naujiems į CRISPR panašiems fermentams kurti

Nobelio premijos laureatės Jennifer Doudnos vadovaujama komanda sukūrė dirbtinio intelekto platformą, galinčią sukurti sintetinius genomo redagavimo fermentus, kurie prilygsta natūraliems analogams arba juos pranoksta, teigiama 2026 m. liepos 16 d. žurnale „Science“ paskelbtame tyrime.eurekalert+1

Tyrime, pavadintame „Struktūra ir evoliucija pagrįstas minimalių RNR valdomų nukleazių kūrimas“ (angl. „Structure and evolution-guided design of minimal RNA-guided nucleases“), aprašoma, kaip komanda sujungė „Meta“ ↗ 1.02% modelį „ESM Inverse Folding“ su evoliucijos nulemtais liekanų apribojimais, kad sukurtų naujus TnpB variantus: tai kompaktinė nukleazė, evoliuciškai susijusi su CRISPR-Cas12, kurią tyrėjai pavadino „SynTnpB“.biorxiv+1

Kūrimas pranokstant gamtą

Skirtingai nuo ankstesnių DI pagrįstų metodų, kuriais paprastai sukuriamos sekos, labai panašios į jų natūralius šablonus, J. Doudnos laboratorijos strategija leidžia sukurti baltymus su iš esmės skirtingomis sekomis, kartu išlaikant arba pagerinant fermentinę funkciją. Komanda ištyrė šių DI sukurtų baltymų aktyvumą bakterijų, augalų ir žmogaus ląstelėse bei nustatė, kad daugelis jų išlaikė arba viršijo laukinio tipo fermento redagavimo efektyvumą.sciencemediacentre+1

Krio-elektroninė mikroskopija atskleidė, kad labiausiai besiskiriantys inžineriniai variantai suformavo anksčiau neaprašytas stabilizuojančias sąveikas RNR ir DNR sandūroje, įskaitant naują su TAM susijungusią konformaciją, nematytą natūraliuose fermentuose. Tai yra pirmosios eksperimentiškai nustatytos DI sukurtų RNR valdomų nukleazių struktūros.eurekalert+1

Aktyvumo ir specifiškumo pusiausvyra

Nepriklausomi ekspertai atkreipė dėmesį į darbo kruopštumą, tačiau išskyrė tam tikrus niuansus. José Luisas Villanueva, komentuodamas Ispanijos mokslo žiniasklaidos centrui, pastebėjo, kad kai kurie aktyviausi variantai taip pat pasižymėjo dažnesniu redagavimu ne tikslinėse vietose, o tai „rodo, kaip svarbu suderinti arba įtraukti šiuos kitus veiksnius į kūrimo ar vertinimo procesą“. Marcas Güellis iš Pompeu Fabra universiteto tyrimą pavadino „dar vienu žingsniu į priekį augančioje DI ir sintetinės biologijos konvergencijoje“, pažymėdamas, kad nors kūrimas vis labiau remiasi skaičiavimais, jis „vis tiek priklauso nuo eksperimentų“.sciencemediacentre

Įrankių rinkinio plėtra

Struktūrinio biologo Sergi Rodà teigimu, praktinė šio darbo nauda yra ta, kad jis „demokratizuoja protokolą, leidžiantį kurti savo paties gamtoje neegzistuojančias RNR valdomas nukleazes“. Platforma galėtų paspartinti redagavimo įrankių, pritaikytų genetinių ligų gydymui ir pasėlių inžinerijai, kūrimą: tai sritys, kuriose itin reikalingos kompaktinės, didelio specifiškumo nukleazės. Tyrimo išankstinė publikacija buvo paskelbta „bioRxiv“ platformoje 2025 m. gruodį, o dabar pasirodė recenzuota spausdintinė versija.orcid+2