Umělá inteligence navrhuje kompletní funkční genomy

Model genomového jazyka Evo 2 navrhl nové funkční genomy bakteriofága ΦX174. Asi 300 návrhů generovaných umělou inteligencí bylo chemicky syntetizováno a testováno v laboratoři. Šestnáct syntetizovaných fágů se ukázalo jako životaschopné a bylo zjištěno, že jsou účinné proti rezistentní bakterii Escherichia coli C, což naznačuje, že fágová terapie by mohla být možností pro řešení bakteriální rezistence. Jako milník ve vědě se jedná o první případ, kdy jazykový model navrhl biologickou funkci na úrovni celého genomu. 

Evoluce funguje již asi 3 miliardy let a navrhuje biologické systémy v přírodě prostřednictvím náhodných mutací a výběru. Lidé používají umělý výběr již poměrně dlouho k formování biologických vlastností rostlin a živočichů. Genetické inženýrství je nyní zavedeným nástrojem pro navrhování biologických systémů, a to díky pokrokům v molekulární biologii v posledních několika desetiletích. To vyžaduje predikci strukturálních detailů funkčního a životaschopného designu, což je složitý a náročný úkol. Obrovský výpočetní výkon moderních LLM, vhodně vyškolených s relevantními evolučními a genetickými daty, se hodí k rozšíření hledání funkčních biologických designů. 

Generativní umělá inteligence v poslední době našla uplatnění při navrhování komplexních biologických systémů v měřítku jednotlivých genů a proteinů. V roce 2025 vědci ukázali, že jazykový model trénovaný ve velkém měřítku na evolučních datech může generovat nové funkční proteiny. Představili ESM3, model proteinového jazyka, který na výzvu generuje strukturu proteinu a aminokyselinové sekvence. Proteinové sekvence určují trojrozměrnou strukturu a buněčnou funkci proteinu. 

Modely genomového jazyka jsou trénovány na velkých korpusech DNA zahrnujících miliony genomů ze všech oblastí života. V důsledku toho se tyto modely učí evolučním omezením, která formují sekvence DNA v přírodě. Může model genomového jazyka generovat celé funkční genomy? 

V nedávné studii publikované 6. srpna 2026 vědci úspěšně použili modely genomového jazyka Evo 1 a Evo 2 k vytvoření kompletních genomů bakteriofága ΦX174 s realistickými genetickými architekturami a specificitou pro bakteriálního hostitele, Escherichia coli C. Jako šablonu návrhu použili přirozený fág ΦX174. Byly vyhodnoceny tisíce generovaných genomů, z nichž asi 300 bylo chemicky syntetizováno a testováno v laboratoři. Šestnáct fágů bylo shledáno životaschopnými. Životaschopné fágy byly nové a při testování této schopnosti rychle překonaly kmeny E. coli rezistentní na ΦX174 .

Tato studie posouvá modely genomového jazyka na novou úroveň, protože ukázala, že tyto modely dokáží zachytit evoluční omezení v sekvencích DNA s dostatečnou přesností k vytvoření kompletních funkčních genomů. Zároveň to představuje základní cestu pro bakteriofágové terapie proti rezistentním bakteriím. 

***

Reference:

  1. Hayes T. al. 2025. Simulace 500 milionů let evoluce pomocí jazykového modelu. Science. 16. ledna 2025. Ročník 387, číslo 6736, s. 850–858. DOI: https://doi.org/10.1126/science.ads0018
  2. Král SH al. 2026. Generativní návrh bakteriofágů s modely genomového jazyka. Věda6. srpna 2026. Ročník 393, číslo 6811. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aec2657
  3. Inglesby TV a Hanke MS, 2026. Virové genomy navržené umělou inteligencí. Science. 6. srpna 2026. Ročník 393, číslo 6811, str. 563–564. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aej8512
  4. Umělá inteligence navrhuje nového zabijáka E. coli. Stanford Reports. 6. srpna 2026. Dostupné na https://news.stanford.edu/stories/2026/08/evo-2-ai-tool-e-coli-killer-bacteriophages

***

Související články: 

  1. Rozhraní mozek-počítač (BCI): Směrem k fúzi lidí s umělou inteligencí  (18 březen 2026)
  2. SARAH: První generativní nástroj WHO pro podporu zdraví založený na umělé inteligenci (2 2024 dubna)
  3. Generativní umělá inteligence (AI): WHO vydává nové pokyny pro řízení LMM (19 leden 2024)
  4. Systémy umělé inteligence (AI) provádějí výzkum v chemii autonomně (26, prosinec 2023) 
  5. Umělá inteligence (AI) pro rychlou a efektivní lékařskou diagnostiku (15 2018 dubna) 

***

Latest

Daraxonrasib schválen pro rakovinu slinivky břišní

Daraxonrasib (Rasonque od společnosti Revolution Medicines, Inc.), inhibitor...

Ledovcový kolaps vedl k seismické události v Nepálu 

Seismická událost o síle 5.2 stupně Richterovy škály zaznamenaná poblíž hranice...

Význam římského vesmírného dalekohledu Nancy Grace

Římský vesmírný dalekohled Nancy Grace (běžně označovaný jako...

NASA zve ISRO k účasti v programu Měsíčních základen

NASA pozvala ISRO (Indickou organizaci pro výzkum vesmíru), aby...

Úplné zatmění Slunce v roce 2026

Dne 12. srpna 2026 došlo k úplnému zatmění Slunce...

Voyager 2: Procedura „Velkého třesku“ prodlužuje životnost vědeckých přístrojů

Procedura řízení energie „Velkého třesku“ provedená na Voyageru 2...

Newsletter

Nenechte si ujít

Nejstarší fosilní les na Zemi objevený v Anglii  

Zkamenělý les obsahující fosilní stromy (známé jako...

Abell 2384: The New Twist v příběhu o sloučení dvou 'Galaxy Cluster'

Rentgenové a rádiové pozorování galaxie Abell 2384...

PRIME studie (Neuralink Clinical Trial): Druhý účastník obdrží implantát 

Dne 2. srpna 2024 Elon Musk oznámil, že jeho...

Změna klimatu: Emise skleníkových plynů a kvalita ovzduší nejsou dva samostatné problémy

Změna klimatu v důsledku globálního oteplování přisuzovaná...

Nový exoměsíc kolem exoplanety Kepler-1625b

Astronomové objevili „exoměsíc“ kolem exoplanety Kepler...

Co způsobilo Tajemné seismické vlny zaznamenané v září 2023 

V září 2023 byly jednotné jednofrekvenční seismické vlny...
Umesh Prasad
Umesh Prasad
Umesh Prasad je výzkumník a komunikátor, který vyniká v syntéze recenzovaných primárních studií do stručných, podnětných a dobře podložených veřejných článků. Jako specialista na překlad znalostí ho žene poslání zpřístupnit vědu i neanglicky mluvícímu publiku. Za tímto účelem založil „Scientific European“, inovativní, vícejazyčnou digitální platformu s otevřeným přístupem. Prasad se zabývá kritickou mezerou v globálním šíření vědy a působí jako klíčový kurátor znalostí, jehož práce představuje sofistikovanou novou éru vědecké žurnalistiky a přináší nejnovější výzkum k běžným lidem v jejich rodných jazycích.

Daraxonrasib schválen pro rakovinu slinivky břišní

Daraxonrasib (Rasonque od společnosti Revolution Medicines, Inc.), inhibitor rodiny RAS GTPáz, byl schválen pro léčbu dospělých s metastatickým onemocněním pankreatu...

Ledovcový kolaps vedl k seismické události v Nepálu 

Seismická událost o síle 5.2 stupně Richterovy škály zaznamenaná poblíž hranice mezi Nepálem a Čínou 26. srpna 2026 v 8:37 místního času (02:52:10 UTC)...

Význam římského vesmírného dalekohledu Nancy Grace

Římský vesmírný dalekohled Nancy Graceové (běžně označovaný jako Římský dalekohled) má být vypuštěn do vesmíru 30. srpna 2026. Bude...

ZANECHTE ODPOVĚĎ

Zadejte svůj komentář!
Zadejte své jméno zde

Z bezpečnostních důvodů je vyžadováno použití služby reCAPTCHA od společnosti Google, která podléhá Zásadám ochrany osobních údajů a Podmínkám použití společnosti Google.

Souhlasím s těmito podmínkami.