Blog /
AI /
AI tvoří nové nikdy neviděneé proteiny pro bakterie a viry

AI tvoří nové nikdy neviděneé proteiny pro bakterie a viry

Ondřej Barták
Ondřej Barták
podnikatel a programátor
26. 11. 2025
2 minut čtení
AI tvoří nové nikdy neviděneé proteiny pro bakterie a viry

Co je semantický design?

Představte si, že umělá inteligence (AI) čte genom jako knihu a doplňuje chybějící části tak, aby dávaly smysl. To je základ semantického designu, metody popsané v článku z Nature. Model Evo, vyvinutý vědci dokáže generovat nové sekvence DNA na základě kontextu z prokaryotických genomů. Evo se trénoval na datech z OpenGenome, což je sbírka přes 80 000 bakteriálních a archaeálních genomů plus 2 miliony sekvencí fágů a plazmidů, celkem 300 miliard nukleotidů.

Model Evo 1.5, rozšířená verze původního Evo 1, zpracovává sekvence dlouhé až 8192 tokenů. V testech dokázal dokončit konzervované geny jako rpoS z Escherichia coli s 85% přesností při pouhých 30% vstupní sekvence. Pro operony jako trp nebo modABC generoval sekvence s více než 80% shodou s přirozenými proteiny, a to i při použití antisense pramenů pro směrování.

Generování toxin-antitoxin systémů

Semantický design se osvědčil při tvorbě toxin-antitoxin systémů, které bakterie používají k obraně proti fágům (což je virus, který infikuje a množí se v bakteriích). Pro typ II systémy Evo vygeneroval toxin EvoRelE1 s 71% shodou s RelE, který způsobil 70% snížení růstu bakterií. Poté z tohoto toxinu jako promptu vznikly antitoxiny EvoAT1 až EvoAT4, které zachránily růst na 70-100%. EvoAT2 neutralizoval tři přirozené toxiny: RelE, MazF a YoeB, přestože měl jen 21-27% shod s přirozenými proteiny.

Pro typ III systémy Evo vytvořil toxin EvoT1, který snížil přežití bakterií na 33%, bez významné shody s známými toxiny. Antitoxin EvoAT6, RNA sekvence s 78% shodou s ToxI z Bacillus multifaciens, neutralizoval ToxN s 88% úspěšností. Struktury předpovězené AlphaFold 3 ukázaly podobnost v sekundárních motivech, přestože sekvence byly odlišné.

Nové anti-CRISPR proteiny

Evo také navrhl anti-CRISPR proteiny (Acr), které blokují CRISPR-Cas systémy. Použitím promptů z Acr operonů vznikly kandidáti jako EvoAcr1 až EvoAcr5. Ty chránily bakterie před SpCas9 s úspěšností 74-101% v testech přežití a fágových infekcích. EvoAcr1 a EvoAcr2 neměly žádnou významnou shodu se známými proteiny, přesto fungovaly robustně. EvoAcr3 měl 25% shodu s sigma-70 faktorem, EvoAcr4 58% s AcrIIA2 a EvoAcr5 31% s AcrIIA4.

Tyto proteiny byly složené z fragmentů 15-31 přirozených proteinů, podobně jako de novo designy z RFdiffusion nebo BindCraft. Úspěšnost 17% v testech překonala očekávání bez strukturálních předpokladů.

SynGenome: Databáze umělé DNA

Evo vygeneroval SynGenome, databázi s přes 120 miliard bází syntetické DNA z 1,7 milionu promptů z UniProt. Každý prompt vedl k sekvencím anotovaným podle Gene Ontology a InterPro. SynGenome zachovává přirozené vzory, jako délky ORFů nebo frekvence Pfam domén (korelace 0,78 s OpenGenome).

Síť asociací v SynGenome odhalila vazby, například DUF2871 s cytochromem c nebo DUF2797 s rhomboid doménami, což podporuje hypotézy o neznámých funkcích. Databáze obsahuje chimérické proteiny, jako fúze domén, a je dostupná na evodesign.org/syngenome pro další výzkum.

Tento přístup otevírá dveře k designu genů mimo přirozenou evoluci, s aplikacemi v biotechnologiích.

Kategorie: AI
Líbil se vám tento článek?
Objevte další zajímavé příspěvky na blogu
Zpět na blog
Editee Dashboard

Tvořte 10x rychleji na pár kliknutí s editee AI

Umělá inteligence za vás vytvoří kvalitní textový a vizuální obsah pro vaše sociální sítě, blog, reklamy, web a spoustu dalšího během pár sekund!

Související příspěvky

Proč by měly firmy jako OpenAI platit evropským tvůrcům? Šéf Mistralu má jasno Proč by měly firmy jako OpenAI platit evropským tvůrcům? Šéf Mistralu má jasno
Arthur Mensch, spoluzakladatel a šéf francouzské společnosti Mistral, hodil do ringu návrh, který v technologickém světě rozhodně nezůstal bez povši...
3 min čtení
30. 3. 2026
Konec robotických hlasů je zde, Google spustil Gemini 3.1 Flash Konec robotických hlasů je zde, Google spustil Gemini 3.1 Flash
Zkuste si vzpomenout na poslední rozhovor s hlasovým asistentem. Bylo to přirozené? Nebo jste čekali, až vás přeruší v půli věty, odpoví s půlvteřin...
4 min čtení
30. 3. 2026
Wikipedia zakázala umělou inteligenci: Dobrovolní editoři odhlasovali zákaz AI poměrem 40:2 Wikipedia zakázala umělou inteligenci: Dobrovolní editoři odhlasovali zákaz AI poměrem 40:2
Bylo to jen otázkou času. Wikipedia, ta obrovská dobrovolnická encyklopedie s více než 7,1 miliony článků v anglické verzi, oficiálně zakázala použí...
3 min čtení
30. 3. 2026
Cestování

USA

Texas
Podnikání Podnikání v USA
Přihlaste se k odběru našeho newsletteru
Zůstaňte informováni o nejnovějších příspěvcích, exkluzivních nabídkách, a aktualizacích.