Исследователи из Arc Institute, Стэнфордского университета и Калифорнийского университета в Беркли разработали Evo — уникальную биологическую модель искусственного интеллекта, которая обучена на больших объемах данных ДНК и способна прогнозировать и проектировать не только на уровне ДНК, но и на уровне РНК и белков. С помощью новой разработки можно создавать сложные молекулярные системы, которые раньше надо было долго искать в природе.
Одним из достижений модели стало создание инструмента для редактирования гена EvoCas9-1. Новая система на 27% отличается от уже известного CRISPR-Cas9, но может находить эффективные биологические решения, которые не встречаются в природе.
Evo также успешно разработала транспозоны — мобильные элементы ДНК, которые могут вырезать и вставлять последовательности внутри генома. Такие сложные структуры состоят из нескольких компонентов, включают белки и особые ДНК-элементы. ИИ смог создать новый набор транспозонов, которые работают так же эффективно, как их природные аналоги. Это открывает новые перспективы для генной инженерии.
Над проектом Evo работала команда из 24 специалистов. Одна группа занималась созданием архитектуры модели и ее обучением на биологических данных, другая собирала информацию о последовательностях ДНК и анализировала, насколько точно модель справляется с задачами. Экспериментальная группа проверяла, как работает модель в лабораторных условиях. Эксперименты подтвердили, что Evo может предсказывать и эффективно проектировать биологические молекулы.
Сегодня Evo способна проектировать ДНК-последовательности длиной более 1 миллиона оснований — это больше, чем размер геномов многих простых организмов. В будущем ученые хотят использовать эту технологию для работы с более сложными организмами, создать область, где можно будет проектировать целиком гены, клеточные пути и даже целые организмы.
Экспериментируйте, познавайте, внедряйте ИИ-решения в различных областях на JDAI Hub — платформе, которая объединила разные нейросети и предоставляет пользователям доступ ко многим инструментам искусственного интеллекта.
