Doudna-teamet bruker KI til å designe helt nye CRISPR-lignende enzymer

Et team ledet av nobelprisvinner Jennifer Doudna har utviklet en plattform for kunstig intelligens som kan designe syntetiske genomredigeringsenzymer som matcher eller overgår ytelsen til sine naturlige motstykker, ifølge en studie publisert i Science 16. juli 2026.eurekalert+1

Forskningen, med tittelen «Structure and evolution-guided design of minimal RNA-guided nucleases», beskriver hvordan teamet kombinerte Metas ↘ 3.38% ESM Inverse Folding-modell med evolusjonsbaserte begrensninger for aminosyrerester for å generere nye varianter av TnpB: en kompakt nuklease som evolusjonsmessig er i slekt med CRISPR-Cas12. Forskerne har gitt disse variantene navnet SynTnpB-er.biorxiv+1

Design utover naturens egne grenser

I motsetning til tidligere KI-drevne metoder som har en tendens til å produsere sekvenser som ligner mye på sine naturlige maler, genererer Doudna-laboratoriets strategi proteiner med vesentlig forskjellige sekvenser, samtidig som den enzymatiske funksjonen opprettholdes eller forbedres. Teamet screenet disse KI-designede proteinene for aktivitet i bakterie-, plante- og menneskeceller, og fant at mange beholdt eller overgikk redigeringseffektiviteten til det opprinnelige enzymet.sciencemediacentre+1

Kryo-elektronmikroskopi avslørte at de mest avvikende designede variantene dannet tidligere ubeskrevne stabiliserende interaksjoner i grensesnittet mellom RNA og DNA, inkludert en ny TAM-bundet konformasjon som ikke er sett i naturlige enzymer. Disse representerer de første eksperimentelt bestemte strukturene av KI-designede RNA-styrte nukleaser.eurekalert+1

Balanserer aktivitet og spesifisitet

Uavhengige eksperter påpeker at arbeidet er svært grundig, men trekker også frem viktige nyanser. José Luis Villanueva kommenterte studien for Science Media Centre Spain og bemerket at noen av de mest aktive variantene også viste mer utilsiktet redigering, «noe som viser hvor viktig det er å balansere eller inkludere disse andre faktorene i design- eller evalueringsprosessen». Marc Güell ved Pompeu Fabra-universitetet kalte studien «nok et skritt fremover i den økende sammensmeltningen av KI og syntetisk biologi», og la til at selv om designet i økende grad er databasert, er det «fortsatt avhengig av eksperimentering».sciencemediacentre

Utvider verktøykassen

Den praktiske betydningen, ifølge strukturbiolog Sergi Rodà, er at arbeidet «demokratiserer protokollen for å designe egne RNA-styrte nukleaser som ikke finnes i naturen». Plattformen kan fremskynde utviklingen av redigeringsverktøy skreddersydd for behandling av genetiske sykdommer og planteforedling: bruksområder der det er stor etterspørsel etter kompakte nukleaser med høy spesifisitet. Artikkelens forhåndstrykk ble publisert på bioRxiv i desember 2025, og den fagfellevurderte versjonen er nå publisert i tidsskriftet.orcid+2