Doudnas team använder AI för att designa nya CRISPR-liknande enzymer

Ett team lett av nobelpristagaren Jennifer Doudna har utvecklat en AI-plattform som kan designa syntetiska genomredigeringsenzymer som matchar eller överträffar prestandan hos sina naturliga motsvarigheter, enligt en studie publicerad i Science den 16 juli 2026.eurekalert+1

Forskningen, med titeln "Structure and evolution-guided design of minimal RNA-guided nucleases", beskriver hur teamet kombinerade Metas ↗ 1.67% ESM Inverse Folding-modell med evolutionsbaserade restriktioner för aminosyrarester för att generera nya varianter av TnpB, ett kompakt nukleas som är evolutionärt besläktat med CRISPR-Cas12, vilka forskarna har döpt till SynTnpB:er.biorxiv+1

Design bortom naturens gränser

Till skillnad från tidigare AI-drivna metoder som tenderar att producera sekvenser som ligger nära sina naturliga mallar, genererar Doudna-laboratoriets strategi proteiner med väsentligt annorlunda sekvenser samtidigt som den enzymatiska funktionen bibehålls eller förbättras. Teamet screened dessa AI-designade proteiner för aktivitet i bakterie-, växt- och humanceller och fann at många behöll eller överträffade redigeringseffektiviteten hos det vilda enzymet.sciencemediacentre+1

Kryoelektronmikroskopi avslöjade att de mest avvikande designade varianterna bildade tidigare obeskrivna stabiliserande interaktioner i gränssnittet mellan RNA och DNA, inklusive en ny TAM-bunden konformation som inte har setts i naturliga enzymer. Dessa utgör de första experimentellt fastställda strukturerna av AI-designade RNA-styrda nukleaser.eurekalert+1

Balans mellan aktivitet och specificitet

Oberoende experter lyfter fram arbetets noggrannhet men pekar också på viktiga nyanser. José Luis Villanueva kommenterade studien för Science Media Centre Spain och noterade att vissa av de mest aktiva varianterna också visade mer oavsiktlig redigering, vilket "visar vikten av att balansera eller inkludera dessa andra faktorer i design- eller utvärderingsprocessen". Marc Güell vid Pompeu Fabra-universitetet kallade studien "ytterligare ett steg framåt i den växande konvergensen mellan AI och syntetisk biologi" och noterade att även om designen blir alltmer datorbaserad, är den "fortfarande beroende av experiment".sciencemediacentre

Verktygslådan växer

Den praktiska effekten, enligt strukturbiologen Sergi Rodà, är att arbetet "demokratiserar protokollet för att designa egna RNA-styrda nukleaser som inte finns i naturen". Plattformen skulle kunna påskynda utvecklingen av redigeringsverktyg skräddarsydda för behandling av genetiska sjukdomar och växtförädling: tillämpningar där det finns en stor efterfrågan på kompakta nukleaser med hög specificitet. Artikelens preprint publicerades på bioRxiv i december 2025, och den fackgranskade versionen publiceras nu i tryckt form.orcid+2