Το μοντέλο γλώσσας γονιδιώματος Evo 2 έχει σχεδιάσει νέα λειτουργικά γονιδιώματα του βακτηριοφάγου ΦX174. Περίπου 300 από τα σχέδια που δημιουργήθηκαν με τεχνητή νοημοσύνη συντέθηκαν χημικά και δοκιμάστηκαν στο εργαστήριο. Δεκαέξι συνθετικοί φάγοι ήταν βιώσιμοι και βρέθηκαν αποτελεσματικοί έναντι των ανθεκτικών βακτηρίων Escherichia coli C, γεγονός που υποδηλώνει ότι η θεραπεία με φάγους θα μπορούσε να αποτελέσει μια επιλογή για την αντιμετώπιση της βακτηριακής αντοχής. Ως ορόσημο στην επιστήμη, αυτή είναι η πρώτη φορά που ένα μοντέλο γλώσσας έχει σχεδιάσει βιολογική λειτουργία σε επίπεδο ολόκληρου του γονιδιώματος.
Η εξελικτική διαδικασία λειτουργεί εδώ και περίπου 3 δισεκατομμύρια χρόνια, σχεδιάζοντας βιολογικά συστήματα στη φύση μέσω τυχαίων μεταλλάξεων και επιλογής. Οι άνθρωποι χρησιμοποιούν την τεχνητή επιλογή εδώ και αρκετό καιρό για να διαμορφώσουν τα βιολογικά χαρακτηριστικά των φυτών και των ζώων. Η γενετική μηχανική είναι πλέον ένα καθιερωμένο εργαλείο για τον σχεδιασμό βιολογικών συστημάτων, χάρη στις εξελίξεις στη μοριακή βιολογία τις τελευταίες δεκαετίες. Αυτό απαιτεί την πρόβλεψη δομικών λεπτομερειών ενός λειτουργικού και βιώσιμου σχεδιασμού, κάτι που αποτελεί ένα πολύπλοκο και απαιτητικό έργο. Η τεράστια υπολογιστική ισχύς των σύγχρονων LLM, κατάλληλα εκπαιδευμένων με σχετικά εξελικτικά και γενετικά δεδομένα, έχει αποδειχθεί χρήσιμη στην ενίσχυση της αναζήτησης λειτουργικών βιολογικών σχεδίων.
Πρόσφατα, η γενετική τεχνητή νοημοσύνη έχει βρει εφαρμογή στο σχεδιασμό σύνθετων βιολογικών συστημάτων στην κλίμακα μεμονωμένων γονιδίων και πρωτεϊνών. Το 2025, ερευνητές έδειξαν ότι ένα γλωσσικό μοντέλο που έχει εκπαιδευτεί σε μεγάλη κλίμακα με βάση εξελικτικά δεδομένα μπορεί να δημιουργήσει νέες λειτουργικές πρωτεΐνες. Παρουσίασαν το ESM3, ένα γλωσσικό μοντέλο πρωτεϊνών που παράγει δομή πρωτεϊνών και αλληλουχίες αμινοξέων όταν τους ζητηθεί. Οι αλληλουχίες πρωτεϊνών καθορίζουν την τρισδιάστατη δομή και την κυτταρική λειτουργία μιας πρωτεΐνης.
Τα μοντέλα γονιδιωματικής γλώσσας εκπαιδεύονται σε μεγάλα σώματα DNA που περιλαμβάνουν εκατομμύρια γονιδιώματα από όλους τους τομείς της ζωής. Ως αποτέλεσμα, αυτά τα μοντέλα μαθαίνουν τους εξελικτικούς περιορισμούς που διαμορφώνουν τις αλληλουχίες DNA στη φύση. Μπορεί ένα μοντέλο γονιδιωματικής γλώσσας να δημιουργήσει ολόκληρα λειτουργικά γονιδιώματα;
Σε μια πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύθηκε στις 6 Αυγούστου 2026, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν με επιτυχία τα μοντέλα γλώσσας γονιδιώματος Evo 1 και Evo 2, για να δημιουργήσουν πλήρη γονιδιώματα του βακτηριοφάγου ΦX174 με ρεαλιστικές γενετικές αρχιτεκτονικές και εξειδίκευση για τον βακτηριακό ξενιστή, Escherichia coli C. Χρησιμοποίησαν τον φυσικό φάγο ΦX174 ως πρότυπο σχεδιασμού. Αξιολογήθηκαν χιλιάδες από τα γονιδιώματα που δημιουργήθηκαν, εκ των οποίων περίπου 300 συντέθηκαν χημικά και δοκιμάστηκαν στο εργαστήριο. Δεκαέξι φάγοι βρέθηκαν βιώσιμοι. Οι βιώσιμοι φάγοι ήταν καινοτόμοι και ξεπέρασαν γρήγορα τα ανθεκτικά στο ΦX174 στελέχη E. coli όταν ελέγχθηκαν για αυτήν την ικανότητα.
Αυτή η μελέτη ανεβάζει τα μοντέλα γλώσσας γονιδιώματος στο επόμενο επίπεδο, καθώς έχει δείξει ότι αυτά τα μοντέλα μπορούν να καταγράψουν τους εξελικτικούς περιορισμούς στις αλληλουχίες DNA με αρκετή πιστότητα ώστε να παράγουν πλήρη λειτουργικά γονιδιώματα. Αυτό επίσης θέτει μια θεμελιώδη πορεία για θεραπείες βακτηριοφάγων κατά ανθεκτικών βακτηρίων.
***
αναφορές:
- Χέιζ Τ. καιl. 2025. Προσομοίωση 500 εκατομμυρίων ετών εξέλιξης με ένα γλωσσικό μοντέλο. Science. 16 Ιανουαρίου 2025. Τόμος 387, Τεύχος 6736 σελ. 850-858. DOI: https://doi.org/10.1126/science.ads0018
- Βασιλιάς SH καιl. 2026. Γενετικός σχεδιασμός βακτηριοφάγων με μοντέλα γλώσσας γονιδιώματος. Επιστήμη. 6 Αυγούστου 2026. Τόμος 393, Τεύχος 6811. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aec2657
- Inglesby TV και Hanke MS, 2026. Ιικά γονιδιώματα σχεδιασμένα με τεχνητή νοημοσύνη. Επιστήμη. 6 Αυγούστου 2026. Τόμος 393, Τεύχος 6811 σελ. 563-564. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aej8512
- Η τεχνητή νοημοσύνη σχεδιάζει ένα νέο φονικό βακτήριο E. Coli. Stanford Reports. 6 Αυγούστου 2026. Διαθέσιμο στη διεύθυνση https://news.stanford.edu/stories/2026/08/evo-2-ai-tool-e-coli-killer-bacteriophages
***
Σχετικά άρθρα:
- Διεπαφές Εγκεφάλου-Υπολογιστή (BCI): Προς τη Συγχώνευση των Ανθρώπων με την Τεχνητή Νοημοσύνη (18 Μάρτιος 2026)
- SARAH: Το πρώτο παραγωγικό Εργαλείο Προαγωγής Υγείας του ΠΟΥ που βασίζεται σε τεχνητή νοημοσύνη (2 Απριλίου 2024)
- Generative Artificial Intelligence (AI): Ο ΠΟΥ εκδίδει νέα καθοδήγηση σχετικά με τη διακυβέρνηση των LMM (19 Ιανουάριος 2024)
- Συστήματα Τεχνητής Νοημοσύνης (AI) Διεξάγουν Έρευνα στη Χημεία αυτόνομα (26 Δεκεμβρίου 2023)
- Τεχνητή Νοημοσύνη (AI) για γρήγορη και αποτελεσματική ιατρική διάγνωση (15 Απριλίου 2018)
***
