Каждую букву ДНК известнейшего вируса мутировали по отдельности — четверть смертельных мутаций не смог объяснить даже ИИ

Биологи впервые провели систематический мутагенез целого генома, изменив почти каждый из 5386 нуклеотидов фага ΦX174. Этот вирус стал первым в мире, чей геном секвенировали, синтезировали химически и спроектировали с помощью искусственного интеллекта. Об этом сообщает IXBT News.

Команда Бена Ленера из Института Сенгера в Великобритании создала более 44 000 вариантов, проверив все возможные замены отдельных нуклеотидов и аминокислот. Мутантов культивировали с бактерией кишечной палочки в течение 80 минут, что соответствует двум-трём инфекционным циклам. Выжившие и размножившиеся варианты считались успешными, а те, чьи мутации оказались вредными, погибали.

Итоги эксперимента показали, что половина однонуклеотидных замен и 60% аминокислотных замен оказались вредными, что превысило ожидания. При этом некоторые мутации повысили приспособленность вируса, который ранее считался полностью оптимизированным для лабораторных условий.

Из вредных аминокислотных мутаций примерно половина, предположительно, нарушила взаимодействия с другими белками фага и хозяйского организма. Ещё четверть затронула аминокислоты, глубоко погружённые в структуру белка, что могло подорвать его целостность. Однако оставшаяся четверть — сотни мутаций — осталась без объяснения.

«Даже в этой супер-изученной системе мы не способны объяснить, почему четверть мутаций убивает вирус», — констатировал Ленер.

Передовые ИИ-модели, показавшие многообещающие результаты в предсказании вредных мутаций человека, не смогли спрогнозировать эффекты в фаге. Это указывает на нехватку качественных экспериментальных данных для обучения биологических ИИ-инструментов, так как даже самый изученный вирус продолжает преподносить сюрпризы.

Подписывайтесь на наш Telegram-канал, чтобы быть в курсе всех новостей и событий Рунета.