Anthropic: model Claude odkrył nowy układ enzymatyczny z powtórzeniami typu CRISPR

Firma Anthropic poinformowała o przełomowym rezultacie osiągniętym przez jej nowy zespół badawczy nauk przyrodniczych: autonomiczny system agentowy oparty na modelu Claude zidentyfikował nieznany dotąd układ enzymatyczny w genomach bakteriofagów. Odkryty mechanizm molekularny, który badacze nazwali ART (od array-associated reverse transcriptases), charakteryzuje się obecnością regularnych powtórzeń tandemowych w sekwencji DNA. Układ ten wykazuje uderzające podobieństwo architektoniczne do powtórzeń znanych z systemów CRISPR, otwierając zupełnie nowy rozdział w badaniach nad programowalnymi narzędziami biologicznymi generowanymi przy udziale sztucznej inteligencji.

Komunikat opublikowany 23 września 2026 roku zbiegł się z prezentacją preprintu naukowego zatytułowanego Autonomous AI agents discover reverse transcriptases with tandem repeat arrays. Pokazuje on, że zaawansowane modele językowe przestały być wyłącznie asystentami podsumowującymi literaturę, a stały się zdolne do samodzielnego przeszukiwania surowych danych genomowych, wykrywania anomalii ewolucyjnych i formułowania poprawnych hipotez biologicznych.

Architektura układu ART: trzy elementy składowe w genomie faga

Układ ART został zlokalizowany w materiale genetycznym bakteriofagów, w tym w genomie tzw. gigantycznego bakteriofaga (jumbo phage). Choć sama enzymatyczna domena odwrotnej transkryptazy (RT) przewijała się we wcześniejszych bazach sekwencyjnych, dopiero Claude powiązał ją z pozostałymi elementami funkcjonalnymi, których dotąd nikt nie zauważył.

Zidentyfikowany przez model układ składa się z trzech ściśle powiązanych komponentów:

1. Odwrotna transkryptaza (reverse transcriptase, RT): enzym odpowiedzialny za syntezę nici DNA na matrycy RNA.
2. Gen partnerski (partner gene): zlokalizowany w bezpośrednim sąsiedztwie gen kodujący białko pomocnicze o nieznanej dotąd strukturze i funkcji biologicznej.
3. Tablica powtórzeń DNA (tandem repeat array): długi ciąg niekodujących, równomiernie rozmieszczonych sekwencji powtórzonych, przypominający kasetę powtórzeń obserwowane w układach CRISPR.

W historii biologii molekularnej podobne odkrycia nietypowych struktur u mikroorganizmów wielokrotnie inicjowały rewolucje technologiczne. Enzymy restrykcyjne wywodzące się z bakteryjnych systemów odpornościowych umożliwiły narodziny inżynierii genetycznej, polimeraza Taq wyizolowana z bakterii ze źródeł Yellowstone dała początek diagnostyce PCR, a układ CRISPR stał się podstawą współczesnej edycji genomu. Wszystkie nieliczne znane dotychczas naturalne systemy łączące enzymy operujące na kwasach nukleinowych z kasetami powtórzeń okazały się programowalne, co rodzi ogromne nadzieje badaczy wobec ART.

Rój 950 agentów i 210 milionów tokenów: przebieg analizy

Odkrycie nie było dziełem pojedynczego zapytania, lecz rezultatem skoordynowanej kampanii obliczeniowej. Zespół badawczy uruchomił rój złożony z około 950 agentów Claude, działających równolegle w oparciu o autorski system orkiestracji. Cała procedura poszukiwawcza trwała 21 godzin i pochłonęła 210 milionów tokenów.

Zadaniem agentów było przeszukanie olbrzymiej bazy sekwencji genetycznych pod kątem unikalnych wariantów odwrotnych transkryptaz. Modele przetworzyły ponad 200 000 klastrów RT, z których wyselekcjonowały 3500 nowych układów kandydackich. Następnie, na drodze rygorystycznej filtracji i analizy kontekstu genomowego, algorytm zawęził pulę do 20 najbardziej obiecujących kandydatów, generując dla każdego z nich ustrukturyzowany raport przeznaczony do weryfikacji przez człowieka.

Przełomowy moment nastąpił, gdy jeden z agentów analizujących surową sekwencję DNA w pobliżu genu RT odnotował w logach badawczych:

„[The DNA next to the RT] is spectacular: I can see by eye a tandem repeat array … that's a CRISPR-like … repeat array?!”

Agent samodzielnie zmierzył długość powtórzeń, obliczył odstępy między nimi, porównał układ ze znanymi rodzinami RT i zweryfikował literaturę pod kątem wcześniejszych wzmianek o takim wzorcu. Do realizacji zadań analitycznych wykorzystano m.in. narzędzia Claude Science oraz Claude Code. Osiągnięcie to stanowi kolejny krok w rozwoju cyfrowych metod badawczych tworzonych przez firmę, która regularnie udowadnia, jak algorytmy generatywne usprawniają modelowanie biomolekularne i przyspieszają analizę złożonych struktur białkowych.

Walidacja w laboratorium wet lab i program Life Sciences

Sformułowanie hipotezy in silico stanowiło dopiero połowę sukcesu. Wytypowany przez model kandydat trafił do laboratorium biologii molekularnej Anthropic w Bay Area. W placówce tej obowiązują rygorystyczne procedury bezpieczeństwa biologicznego BSL-1 oraz BSL-2, a badania nie obejmują patogenów zakaźnych dla ludzi. Wszystkie procedury na materiale biologicznym – w tym ekspresję białek w laboratoryjnych szczepach modelowych oraz analizy biochemiczne – przeprowadzili ludzcy naukowcy.

Pierwsze testy laboratoryjne przyniosły kluczowe potwierdzenie: wykazano, że tablica powtórzeń DNA w układzie ART ulega w komórkach ekspresji w postaci zestawu odrębnych, krótkich cząsteczek RNA (short RNAs). Jest to zachowanie bezpośrednio analogiczne do transkrypcji kaset CRISPR do cząsteczek crRNA, które pełnią rolę przewodników naprowadzających enzymy tnące na cel.

Równolegle z rozwojem badań nad biologią fundamentalną firma rozwija dedykowane ramy dostępowe. W ramach inicjatywy Life Sciences Verification Program zweryfikowani specjaliści z sektora nauk przyrodniczych otrzymują dostęp do modeli Claude Mythos, Opus oraz Sonnet ze specjalnie dostosowanym zestawem zabezpieczeń umożliwiających zaawansowaną pracę badawczą.

Perspektywy biotechnologiczne i ocena ekspertów

Chociaż dokładna rola biologiczna ART w cyklu życiowym bakteriofagów wymaga dalszych badań laboratoryjnych, odkrycie spotkało się z dużym uznaniem czołowych autorytetów w dziedzinie inżynierii genetycznej. Wyniki badań zrecenzował m.in. prof. Feng Zhang z Massachusetts Institute of Technology (MIT) i Broad Institute, jeden z głównych twórców technologii edycji genomu opartej na CRISPR:

„To ekscytujący przykład tego, jak agenci AI mogą przyczyniać się do odkryć biologicznych. Zidentyfikowanie tablic powtórzeń RNA powiązanych z odwrotnymi transkryptazami jest autentycznie intrygujące i zasługuje na dalsze badania. Mam nadzieję, że ta praca zachęci kolejnych naukowców do sprawdzenia, w jaki sposób sztuczna inteligencja może wesprzeć ich badania” – podkreślił prof. Zhang.

Odkrycie układu ART dowodzi, że współpraca interdyscyplinarnych zespołów biologów z autonomicznymi systemami AI pozwala na identyfikację zjawisk przyrodniczych, które przez dekady umykały tradycyjnym metodom eksploracji baz genomowych. Anthropic udostępnił pełne dane w raporcie technicznym i zaprosił społeczność akademicką do wspólnych badań nad rozszyfrowaniem mechanizmu działania nowego enzymu.