מערכת אנזים דמוית CRISPR: כך גילו 950 סוכני Claude
חברת הבינה המלאכותית אנתרופיק פרסמה את התוצאה הראשונה של מעבדת מדעי החיים החדשה שלה: סוכני קלוד זיהו מערכת אנזים דמוית CRISPR שלא תוארה קודם לכן ב-DNA של בקטריופאג'ים, נגיפים שתוקפים חיידקים. החוקרים קראו לה ART, והם מדגישים כבר עכשיו שהתפקיד שלה עדיין לא ידוע.
רגע, מה זה בכלל אנזים? אנזים הוא חלבון שמבצע פעולה מסוימת בתוך התא, מעין כלי עבודה זעיר. יש אנזימים שחותכים DNA, יש כאלה שמעתיקים אותו ויש כאלה שמדביקים חלקים חדשים. CRISPR, שהובילה לזכייתן של עמנואל שרפנטייה וג'ניפר דאודנה בפרס נובל לכימיה ב-2020, היא מערכת כזו שהפכה לכלי עריכת גנים: היא מוצאת מקום מדויק ב-DNA וחותכת אותו, כמו מספריים עם GPS.
איך נמצאה מערכת אנזים דמוית CRISPR
לפי אנתרופיק, המדענים נתנו לקלוד הנחיה אחת: לחפש במאגר עצום של רצפי DNA דוגמאות חדשות לאנזימים מסוג רוורס טרנסקריפטאז (RT), שמעתיקים RNA ל-DNA. משם עבדו כ-950 סוכנים במשך 21 שעות ברציפות, עם כ-210 מיליון טוקנים. הם ניתחו יותר מ-200 אלף אנזימים מסוג RT, איתרו כ-3,500 מערכות מועמדות וצמצמו אותן ל-20 המבטיחות ביותר, שעליהן כתבו דוחות מפורטים. לדברי אנתרופיק, ניתוח כזה יכול לקחת למדען מומחה שבועות עד חודשים.
באחד השלבים, סוכן שבחן משפחת אנזימים חריגה עבר על ה-DNA הגולמי שלידה וזיהה מערך של רצפים חוזרים. הוא ספר את החזרות, מדד את המרווחים ביניהן, השווה למערכות מוכרות ובדק בספרות המדעית אם הדפוס כבר תואר, ורק אז הגיש דוח לבדיקת המדענים.
מה ידוע על ART ומה עדיין לא
המערכת מורכבת משלושה חלקים: האנזים, גן שותף שיושב לצדו ומערך ארוך של רצפי DNA חוזרים במרווחים קבועים. כלומר, מדובר במערכת אנזים דמוית CRISPR במבנה בלבד, ולא בכלי עריכת גנים חדש. בניסויים ראשונים מצאו החוקרים שהמערך מתבטא כסדרה של מולקולות RNA קצרות ונפרדות. עם זאת, תפקידן במערכת עדיין לא ידוע, ולפי דיווחים על המאמר גם לא הוכח שהאנזים פעיל או שהוא פועל באמצעותן.
גם האנזים עצמו אינו חדש לגמרי: לפי אנתרופיק, הוא זוהה כבר במחקרים קודמים. החידוש שהחברה מייחסת לסוכני קלוד הוא זיהוי הקשר בין האנזים, הגן הסמוך ומערך החזרות.
התלהבות לצד ספקנות
פרופ' פנג ז'אנג מ-MIT ומכון ברוד, מחלוצי עריכת הגנים ב-CRISPR, קרא את המאמר ואמר שהממצא מסקרן באמת ומצדיק מחקר נוסף. מנגד, המיקרוביולוג קווין בלייק מבית הספר לרפואה של אוניברסיטת וושינגטון הביע בשיחה עם אל-ג'זירה ספקנות לגבי המשמעות המדעית של ההכרזה.
חשוב לזכור: מדובר במאמר מקדים (פרי-פרינט) שטרם עבר ביקורת עמיתים. את עבודת המעבדה ביצעו מדענים אנושיים, במעבדה באזור מפרץ סן פרנסיסקו שעובדת ברמות בטיחות ביולוגית 1 ו-2 בלבד. את ההודעה המלאה אפשר לקרוא באתר של אנתרופיק.
