Claude Menemukan Sistem Enzim Baru dengan Pola Pengulangan Mirip CRISPR

Anthropic membentuk kelompok riset dan laboratorium ilmu hayati baru yang berfokus pada penelitian biologi fundamental dengan bantuan Claude. Salah satu hasil awal penelitian tersebut adalah penemuan sistem enzim baru yang berkaitan dengan pola pengulangan DNA dan memiliki sejumlah karakteristik yang mengingatkan pada CRISPR.

Tim peneliti menggunakan Claude untuk menelusuri kumpulan data DNA dalam skala besar, mencari keluarga protein yang belum banyak dipahami, menghasilkan hipotesis, serta memilih kandidat yang kemudian diuji melalui eksperimen laboratorium.

AI Digunakan untuk Menelusuri Keragaman Molekuler

Sejumlah terobosan besar dalam biologi dan kedokteran bermula dari pengamatan terhadap mekanisme molekuler yang tidak biasa di alam.

Enzim restriksi, misalnya, ditemukan dalam sistem kekebalan bakteri yang menggunakannya untuk menghancurkan DNA virus. Para peneliti kemudian mengetahui bahwa enzim tersebut dapat dimanfaatkan untuk memotong DNA pada lokasi tertentu dan memindahkan gen dari satu organisme ke organisme lain. Teknologi ini turut membuka jalan bagi perkembangan industri bioteknologi.

Taq polymerase juga berasal dari penemuan di alam. Enzim yang mampu menggandakan DNA pada suhu tinggi tersebut diidentifikasi pada bakteri yang hidup di mata air panas Yellowstone. Kemampuannya kemudian menjadi dasar PCR, metode penggandaan DNA yang banyak digunakan dalam diagnostik modern.

CRISPR sendiri pertama kali menarik perhatian sebagai rangkaian pengulangan tidak biasa dalam DNA bakteri tertentu. Sistem tersebut kini menjadi salah satu fondasi utama teknologi penyuntingan gen.

Sistem Enzim Baru Ditemukan pada Bakteriofag

Dalam salah satu program penelitian awal, Claude diberi instruksi untuk mencari contoh menarik dari reverse transcriptase atau RT dalam basis data sekuens DNA berskala besar.

Reverse transcriptase merupakan enzim yang dapat menyalin RNA menjadi DNA. Claude kemudian menelusuri basis data, menyelidiki berbagai keluarga RT, dan menggunakan analisisnya untuk menentukan kandidat yang dianggap menarik.

Sekitar 950 agen Claude melakukan pencarian selama 21 jam dengan menggunakan sekitar 210 juta token. Salah satu agen akhirnya menemukan pola pengulangan sekuens DNA yang berada di dekat gen untuk RT dengan karakteristik tidak biasa.

Setelah dilakukan analisis lebih lanjut dan pengujian di laboratorium, para peneliti menyimpulkan bahwa pola tersebut menandai sistem enzim yang sebelumnya belum dikarakterisasi. Sistem ini ditemukan pada bakteriofag, yaitu virus yang menginfeksi bakteri.

Para peneliti menamainya array-associated reverse transcriptases (ART).

ART Memiliki Kombinasi Karakteristik Tidak Biasa

Reverse transcriptase yang menjadi bagian dari sistem tersebut sebelumnya telah diidentifikasi dalam penelitian mengenai jumbo phage. Namun, Claude disebut menjadi yang pertama mengenali karakteristik utama yang menunjukkan keberadaan sistem yang lebih luas.

Karakteristik tersebut mencakup kumpulan sekuens DNA non-coding yang terkait dengan RT serta protein aksesori tambahan yang fungsinya belum diketahui.

Menurut tim peneliti, kombinasi karakteristik seperti ini sebelumnya hanya ditemukan bersama-sama pada sejumlah kecil sistem lain. Sistem tersebut dapat diprogram dan mampu menjalankan berbagai operasi terhadap DNA, termasuk memotong, menyalin, dan menempelkan materi genetik.

Meski demikian, fungsi utama ART sendiri belum diketahui. Penelitian lanjutan masih diperlukan untuk menentukan peran biologis dan mekanisme kerjanya.

Feng Zhang Soroti Potensi Penemuan

Feng Zhang, salah satu pelopor penyuntingan genom CRISPR serta profesor di MIT dan Broad Institute, menilai temuan tersebut sebagai contoh menarik mengenai potensi agen AI dalam membantu penemuan biologis.

“This is an exciting example of how AI agents can contribute to biological discovery. The identification of RNA-repeat arrays associated with reverse transcriptases is genuinely intriguing and merits further investigation. I hope this work encourages more scientists to explore how AI can support their research.”

Temuan tersebut masih berada pada tahap awal. Belum diketahui apakah ART nantinya dapat dikembangkan menjadi perangkat bioteknologi seperti sistem lain yang digunakan untuk memanipulasi DNA.

Menggabungkan Analisis AI dan Eksperimen Laboratorium

Pendekatan penelitian ini menggabungkan penelusuran komputasional berskala besar dengan pengujian langsung di laboratorium. Keterlibatan ilmuwan terutama mencakup pemberian arahan awal dan pelaksanaan eksperimen, sementara agen Claude menelusuri basis data, mempelajari keluarga RT, dan memilih kandidat untuk diteliti lebih lanjut.

Tim kini melanjutkan penelitian untuk memahami fungsi utama array-associated reverse transcriptases serta mekanisme biologis yang mendasarinya.

Penemuan ART menunjukkan bagaimana sistem AI dapat membantu menyaring data biologis dalam jumlah sangat besar dan menemukan pola yang berpotensi luput dari perhatian. Namun, pemahaman mengenai fungsi serta kemungkinan penerapannya tetap memerlukan penelitian dan validasi eksperimental lebih lanjut.

Yoga Mahendra

Yoga Mahendra adalah penulis di Pospapua.com yang meliput berbagai topik, termasuk berita, politik, bisnis, teknologi, olahraga, hiburan, dan gaya hidup. Ia berfokus pada penyajian informasi yang jelas, akurat, dan mudah dipahami, sehingga pembaca dapat mengikuti perkembangan isu terkini dengan lebih baik. Melalui pelaporan yang informatif dan relevan, Yoga menghadirkan berita serta cerita yang dekat dengan kebutuhan dan minat pembaca, sambil mengedepankan fakta dan konteks yang penting.