AI Thiết Kế DNA Tổng Hợp để Kiểm Soát Biểu Hiện Gen trong Tế Bào Động Vật Có Vú

Một nghiên cứu gần đây đánh dấu trường hợp đầu tiên được báo cáo về AI tạo sinh thiết kế các phân tử tổng hợp. Các phân tử này có thể kiểm soát thành công sự biểu hiện gen trong các tế bào động vật có vú khỏe mạnh. Các tác giả yêu cầu AI thiết kế các đoạn tổng hợp để kích hoạt một gen mã hóa protein huỳnh quang trong một số tế bào. AI sẽ giữ nguyên các kiểu biểu hiện gen. Họ tạo ra các đoạn từ đầu và thả chúng vào các tế bào máu chuột. Tại đó, trình tự hợp nhất với bộ gen ở các vị trí ngẫu nhiên. Các thí nghiệm hoạt động chính xác như dự đoán. Điều này mở đường cho các chiến lược mới để đưa ra hướng dẫn cho một tế bào và hướng dẫn cách chúng phát triển và cư xử với độ chính xác chưa từng có. "Các ứng dụng tiềm năng là rất lớn. Nó giống như viết phần mềm cho sinh học, cung cấp cho chúng ta những cách mới để đưa ra hướng dẫn cho một tế bào và hướng dẫn cách chúng phát triển và cư xử với độ chính xác chưa từng có", Tiến sĩ Robert Fromel nói. Nghiên cứu có thể dẫn đến những cách mới để các nhà phát triển liệu pháp gen tăng cường hoặc làm giảm hoạt động của gen chỉ trong các tế bào hoặc mô cần điều chỉnh. Bộ tăng cường do AI tạo ra có thể giúp thiết kế các công tắc siêu chọn lọc mà tự nhiên chưa phát minh ra. Chúng có thể được thiết kế để có chính xác các kiểu bật/tắt cần thiết trong các loại tế bào cụ thể. Mức độ điều chỉnh chính xác này rất quan trọng để tạo ra các liệu pháp tránh các tác dụng không mong muốn trong các tế bào khỏe mạnh. Tiến sĩ Lars Velten giải thích: "Để tạo ra một mô hình ngôn ngữ cho sinh học, bạn phải hiểu ngôn ngữ mà các tế bào nói. Chúng tôi bắt đầu giải mã các quy tắc ngữ pháp này cho bộ tăng cường để chúng tôi có thể tạo ra những từ và câu hoàn toàn mới."