Bakteriyofajlar ve bakteriyel savunma mekanizmaları, genomik dizilimlerde yer alan tekrarlayan DNA dizileri ve enzimatik bileşenler üzerinden genetik materyalle ilişkili çeşitli süreçlerde rol oynamaktadır. Bu tür dizi yapıları ve bunlarla ilişkili enzimlerin belirlenmesi, biyolojik sistemlerin moleküler düzeyde anlaşılması ve yeni biyoteknolojik araçların geliştirilmesi açısından önem taşımaktadır. Özellikle DNA ve RNA arasındaki bilgi aktarımıyla ilişkili sistemlerin belirlenmesi, hücresel mekanizmaların moleküler düzeyde anlaşılmasına katkı sağlayabilmektedir.
Devasa genomik veri havuzlarında yer alan daha önce karakterize edilmemiş protein aileleri ve dizi tekrarları, biyolojik keşifler açısından önemli bir araştırma alanı oluşturmaktadır. Bu çalışmada, yapay zeka ajanlarının genetik veritabanlarını tarayarak daha önce karakterize edilmemiş biyolojik sistemleri ve bunlara eşlik eden genetik örüntüleri tespit etme kapasitesi araştırılmıştır. Araştırmacılar, Claude modelinin çok sayıda ters transkriptazı (RNA’daki bilgiyi kullanarak DNA sentezleyebilen enzim) inceleyerek potansiyel olarak yeni sistemleri belirlemesini sağlamıştır.
Çalışmanın yöntemsel omurgasını, Anthropic tarafından kurulan yeni yaşam bilimleri laboratuvarında yürütülen hesaplamalı biyoloji ve ajan tabanlı yapay zeka yaklaşımı oluşturmaktadır. Yaklaşık 950 Claude ajanı, yaklaşık 21 saat boyunca çalışarak 200.000’den fazla ters transkriptazı incelemiş; bunlar arasından yaklaşık 3.500 aday sistem belirlenmiş ve analiz sonucunda 20 güçlü aday daha ayrıntılı değerlendirme için öne çıkarılmıştır. Ajanlar, aday sistemlerin genomik çevresini ve tekrar dizilerini inceleyerek bunları bilinen biyolojik sistemlerle karşılaştırmış ve insan araştırmacılar tarafından değerlendirilebilecek raporlar oluşturmuştur.
Elde edilen bulgular doğrultusunda, ART (array-associated reverse transcriptase / diziyle ilişkili ters transkriptaz) adı verilen daha önce karakterize edilmemiş bir enzim sistemi tanımlanmıştır. Sistem üç temel bileşen içermektedir: ters transkriptaz enzimi, enzimin yanında bulunan bir eşlik eden gen ve tekrar dizilerinden oluşan bir DNA dizisi (array). Burada önemli bir ayrım bulunmaktadır: ART sisteminin temelindeki ters transkriptaz daha önce tanımlanmış olsa da, Claude bu enzimin çevresindeki ayırt edici tekrar dizilerini ve eşlik eden gen yapısını birlikte fark ederek daha önce karakterize edilmemiş sistemi belirlemiştir.
ART sisteminin dikkat çekici özelliklerinden biri, içerdiği DNA tekrar dizilerinin CRISPR array’lerine benzer bir organizasyon göstermesidir. İlk laboratuvar deneyleri, bu DNA dizisinin farklı kısa RNA molekülleri şeklinde ifade edildiğini göstermiştir. Bununla birlikte, bu RNA’ların sistem içerisindeki işlevi ve ART sisteminin temel biyolojik mekanizması henüz tam olarak belirlenmemiştir. Araştırmacılar, sistemin CRISPR’a benzer bir mekanizmaya sahip olabileceğini değerlendirirken, kesin işlevinin ortaya konulması için daha fazla deney yapılması gerektiğini vurgulamaktadır.
Bu çalışmada Claude yalnızca genomik dizileri taramakla sınırlı kalmamış; literatürdeki bilgileri incelemiş, bilinen sonuçları yeniden üretmeye çalışmış, aday sistemlerin genomik komşuluklarını araştırmış ve adaylar hakkında insan araştırmacıların değerlendirebileceği raporlar hazırlamıştır. Laboratuvar aşamasında ise deneyler insan bilim insanları tarafından gerçekleştirilmiş ve elde edilen deneysel verilerin yorumlanmasında Claude’dan da yararlanılmıştır.
Çalışma, yapay zeka ajanlarının büyük biyolojik veri kümelerini sistematik biçimde tarayarak daha önce karakterize edilmemiş biyolojik sistemlerin belirlenmesine katkıda bulunabileceğini göstermektedir. Bununla birlikte, ART sisteminin gerçek biyolojik işlevi henüz çözülmüş değildir. Bu nedenle sistemin gelecekte belirli bir biyoteknolojik veya genetik düzenleme uygulamasına dönüşeceği sonucuna varmak için henüz yeterli deneysel kanıt bulunmamaktadır. Araştırmacılar, ART sisteminin mekanizmasının daha ayrıntılı deneylerle ortaya çıkarılmasını amaçlamaktadır.
Yazar: Asmin Petekbaşı
Editör:Hazel Birgül
Referans: Anthropic. (2026, September 23). Claude discovers a novel enzyme system with CRISPR-like repeats. Anthropic Research. https://www.anthropic.com/news/claude-discovers-novel-enzyme-system
