发生了什么事
在斯坦福,使用基因模型Evo 2 创建了近300种细菌,然后选取了其中16种,积极杀死E. Coli. 作品围绕fage QQ174(发音为"phi-ex-1-7-4")建造,作为生成新的DNA序列的基础. 这个项目的作者是化学工程助理教授和模型的创造者Brian Hie,以及负责实验的研究生Samuel King.
模型如何创造基因组
Evo 2模型可以从短片开始扩展DNA. 科学家们要求它用一个单传——从左到右——生成完整的QQ174基因组. 这产生了数千种变种,然后从中选择序列进行合成和测试. 费氏基因组很小——不足6000个碱基对,而人类大约只有30亿个碱基对. 这使得观察模型是否能够产生一个完整的可行的病毒,而不仅仅是向现有的DNA提议局部编辑,成为一个方便的测试场. 部分生成的香草在实验室条件下甚至表现出比原先的QQ174更高的健身能力.
候选人甄选
为了避免合成每个变体,塞缪尔·金开发了预筛选基因组的计算管道. 首先,Evo 2模型产生大量的候选者;然后根据QQ174和相关香料的特性来评价,只有最好的一个被送到化学合成. 最后阶段是实验室测试。 据希埃称,这一管道通过专注于最有希望的变体来节省资源.
为什么需要鸡尾酒?
细菌逐渐习惯于一种单一的病毒,并停止反应. 这就是为什么研究人员立即选择了几种不同的香草——一种所谓的鸡尾酒. 测试证实,16种病毒的混合物迅速抑制了E.coli的生长,包括抗原QQ174的菌株.
接下来呢?
开发者计划调整方法,以对抗其他危险的细菌,如耐甲基西林的Staphylococcus aureus(MRSA)和Pseudomonas aeruginosa,它们经常引起医院获得的感染. Evo 2作为开源软件提供. 希埃承认该模型可用于伤害,但指出获得天然病原体仍然比合成新病原体容易. 此外,人工智能系统可以帮助对自然流行病作出快速反应,并为生物威胁提供防御。
在未来的版本中,预计该模型将接受培训,以便与更长和更复杂的DNA序列合作. 目标包括小型细菌基因组,这些基因组可作为生产化学品、药物或燃料的微生物的基础。 主要开放问题是如何增加基因新颖性,加强对生成输出的控制.
