ماذا حدث؟
At Stanford, nearly 300 bacteriophages were created using the generative model Evo 2, and then 16 of them were selected that actively kill E. coli. The work was built around the phage ÉX174 (pronounced "phi-ex-one-seven-four) which served as the basis for generating new DNA sequences. مؤلفات المشروع هي براين هي، أستاذ مساعد في الهندسة الكيميائية وصانع النموذج، والطالب المتخرج صامويل كينغ، الذي كان مسؤولا عن التجارب.
كيف يخلق النموذج جينومز
نموذج Evo 2 يمكن أن تمدد الحمض النووي بدءا من شظية قصيرة. وطلب العلماء منه أن يولد الجينوم الكامل في تمريرة واحدة من اليسار إلى اليمين. وأسفر ذلك عن آلاف المتغيرات التي اختيرت منها تسلسلات للتوليف والاختبار. إن الجينوم الصخري صغير - أي أقل من ٠٠٠ ٦ زوج أساس، مقارنة بحوالي ثلاثة بلايين من البشر. وهذا يجعل من إجراء اختبارات ملائمة لمعرفة ما إذا كان يمكن للنموذج أن يخلق فيروساً قابلاً للاستمرار، بدلاً من مجرد اقتراح مواد محلية للحمض النووي القائم. Some of the generated phages even showed higher fitness in laboratory conditions than the original СX174.
اختيار المرشحين
تجنباً لتوليف كل متغير، وضع صامويل كينغ خطاً حاسوبياً يُفترض أن يُفرز جينومات. أولاً، يولد نموذج Evo 2 عدداً كبيراً من المرشحين؛ ثم يُقيَّم على أساس الخصائص المأخوذة من الساتل " eX174 " وما يتصل بها من صور، ولا يُرسل سوى أفضل المرشحين للتوليف الكيميائي. المرحلة النهائية هي اختبار المختبر According to Hie, this pipeline save resources by focusing on the most promising variants.
لماذا تحتاج الكوكتيل
البكتيريا تتحول تدريجياً إلى فيروس واحد وتتوقف عن الرد عليه ولهذا اختار الباحثون على الفور عدة صور مختلفة - ما يسمى بالكوكتيل. وأكدت الاختبارات أن خليط من 16 فيروساً يكبح بسرعة نمو E. coli، بما في ذلك السلالات التي تقاوم مضبوطات المفاعل الأصلي HX174.
ما التالي
The developers plan to adapt the approach to combat other dangerous bacteria, such as methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) and Pseudomonas aeruginosa, which often causes hospital-acquired infections. Evo 2 is available as open-source software. وتسلم هاي بأنه يمكن استخدام النموذج للضرر، لكنها تلاحظ أن الحصول على مسببات الأمراض الطبيعية لا يزال أسهل من تركيب مسببات جديدة. In addition, AI systems can help respond quickly to natural epidemics and create defenses against biological threats.
ومن المتوقع أن يُدرَّب النموذج في النسخ المقبلة على العمل بتسلسلات الحمض النووي الأطول وأكثر تعقيداً. وتشمل الأهداف المعالم البكتيرية الصغيرة التي يمكن أن تكون أساساً للكائنات المجهرية المنتجة للمواد الكيميائية أو المخدرات أو الوقود. والأسئلة الرئيسية المفتوحة هي كيفية زيادة الرواية الوراثية وتعزيز السيطرة على ناتج الجيل.
