ClaudeがCRISPR様リピートを持つ新規酵素システムを発見

Science ClaudeがCRISPR様リピートを持つ新規酵素システムを発見2026年9月23日Anthropicに新しい生命科学研究グループと研究所を設立します。私たちの焦点は、Claudeを使用した基礎生物学研究にあります。DNAのデータセットを探索して未解明のタンパク質ファミリーを特定し、仮説を大規模に生成し、実験室での実験を通じてそれらをテストします。この記事では、この仕事の背後にあるチームを紹介し、科学者からの高レベルな指示のみで、CRISPRに似た特性を持つ新規酵素システムをClaudeが発見した初期の結果を共有します。 生物学と医学に革命をもたらした多くの発見は、自然界に見られる驚くべき多様な分子機械の中に、科学者が何か奇妙なことに気づくことから始まりました。制限酵素は、特定の短い配列でDNAを切断するタンパク質で、細菌の免疫システムで見つかり、侵入したウイルスのDNAを破壊します。研究者たちは、これらの酵素を使用して、選択した場所でDNAを切断し、ある生物の遺伝子を別の生物に組み込むことができることに気づき、これがバイオテクノロジー産業を立ち上げました。Taqポリメラーゼは、高温でDNAをコピーする酵素で、イエローストーンの温泉で見つかった細菌から特定されました。これは、現代の多くの診断で使用されているDNAコピー方法であるPCRの基礎となりました。CRISPRは、最初に特定の細菌のDNAに見られる異常なリピート配列として注目され、現在は遺伝子編集ベースの医薬品の基盤となっています。 2026年春、私たちは汎用AIモデルがこのような発見を体系化し、加速できるかどうかを確認するために研究グループを形成しました。私たちは、この加速が、エージェントがプロセスのすべてのステップで人間と協力する、新しい生物学研究の方法を確立することから来ると信じています。この新しい働き方を開発するには、独自の研究所と、Claudeを生物学でトレーニングすることから実験室での実行まで、すべてに取り組む単一のチームを構築する必要がありました。 今日、私たちは最初の研究プログラムの1つからの初期結果を共有しています。このプログラムでは、ClaudeがCRISPRを連想させるパターンである、一連のDNAリピートに関連する新規酵素システムを自律的に発見しました。その機能はまだわかっていませんが、Claudeが発見したシステムは、プログラム可能でDNAの切断、コピー、貼り付けなどの操作を実行する、他に数えるほどしかないシステムにのみ見られる特性のセットを持っています。科学と医学にすでに変革をもたらしたCRISPR以外にも、有望なツールとして、いくつかの他のそのようなシステムが現在開発中です。 Claudeが見つけたシステムは、RNAをDNAにコピーする酵素である逆転写酵素（RT）に基づいています。この根底にあるRTは、巨大ファージで見つかり、以前の研究でも特定されていましたが、Claudeは、関連する非コードDNA配列の配列と、機能不明の追加のアクセサリタンパク質という、システムの決定的な特徴に気づいた最初のようです。 プレプリントをレビューした後、CRISPRゲノム編集のパイオニアの1人であり、MITとBroad Instituteの教授であるFeng Zhang氏は次のように述べています。「これは、AIエージェントが生物学的発見にどのように貢献できるかを示すエキサイティングな例です。逆転写酵素に関連するRNAリピート配列の同定は、本当に興味深く、さらなる調査に値します。この研究が、より多くの科学者がAIが彼らの研究をどのようにサポートできるかを探索することを奨励することを願っています。」 私たちはClaudeに、興味深い新しいRTの例を探すために、DNA配列の大規模データベースを検索するように指示しました。私たちの関与は、最初のプロンプトと実験室での作業に限定されていましたが、Claudeエージェントはデータベースをくまなく調べ、異なるRTファミリーを調査し、独自の判断で興味深い候補を特定しました。約950のエージェントが2億1000万トークンを使用してこのデータを検索するのに21時間費やした後、エージェントの1つが、奇妙な見た目のRTの遺伝子の隣に発生するDNA配列の繰り返しパターンに気づきました。さらなる分析と実験室でのテストの後、私たちはこのパターンがバクテリオファージ（細菌に感染するウイルス）で見つかった、これまで特徴づけられていなかった酵素システム、私たちが配列関連逆転写酵素（ART）と呼ぶものをマークしていることを認識しました。 ARTの主な機能の解明に向けた私たちの取り組みは進行中です。しかし、私たちはこのような発見を早期に共有することが重要だと考えています。これは、Claudeの能力を示すためでもあり、より広いコミュニティに私たちが何に取り組んでいるかについての洞察を与えるためでもあります。詳細を議論したプレプリントを公開しました（こちら）。 私たちの研究所について私たちは、異常なタンパク質を長年探求してきた科学者のチームであり、計算アプローチを使用してDNAを体系的に読み取り、その進化を解釈し、さらなる特徴づけのために生物システムを選び出すことを専門としています。Anthropicに入社する前の私たちの研究は、CRISPRシステムの進化と調節の理解を深め、次世代の細胞および遺伝子治療のための新しい酵素を発見し、ヒト病原性変異のようなDNAの異常の特定を加速するためのツールを構築するのに役立ちました。私たちは、創薬や、Claudeを生物学および化学でトレーニングするチームと共に、Anthropicの生命科学組織の一部です。 ベイエリアにある私たちの研究所は、典型的な分子生物学研究所のように見えます。私たちは、バイオセーフティリスクレベル（BSL-1およびBSL-2）の低いレベルのみに関わる研究を行っており、ヒトに感染する病原体は扱いません。すべての実験室作業は人間の科学者によって行われます。モデルハードウェア標準のようなイニシアチブでAIを使用して実験室作業を加速することを実験しましたが、このアプローチは、分子生物学研究に関わるアドホックなワークフローにはあまり適していません。 働き方私たちのワークフローの多くは、機能が不明なタンパク質に関連する膨大なDNA配列コレクションをClaudeに検索させることを含みます。典型的なパターンは、特定のタンパク質ファミリーの調査から始まります。Claudeは関連文献を読み、公開データから確立された結果を再現してその方法を確認します。次に、説明されていないシステムに適合するファミリーメンバーまたはゲノム近傍を検索し、各候補について機能とそれを支持する証拠を説明する、人間が読める短いレポートを作成します。フォローアップ分析では、Claudeは証拠を批判的に評価します。通常、ほとんどの候補はこの段階で除外されます。調査は、テストする価値のある単一の候補で終わるか、候補がない場合があります。候補が私たちのレビューを通過すると、標準的な実験室株でタンパク質を発現させ、生化学的および構造的に特徴づけるために実験室でテストします。Claudeはデータの解釈を支援します。私たちは、Claude ScienceとClaude Code、つまりどの科学者でも利用できるのと同じツールを使用し、時には多数のClaudeセッションを並列で実行するハーネスを使用することもあります。 Claudeは仮説を非常に多産的に生成するため、仮説自体が私たちの研究対象となっています。単一のキャンペーンから数百から数千の候補レポートがあるため、テストする価値があると判断した提案と、脇に置いた提案を区別するものは何かを尋ねています。私たちが学ぶことは、Claudeに与える指示に戻り、私たちの科学的な好みを模倣するように教えます。 ClaudeがARTを発見過去数年間、研究者は多くの逆転写酵素（RT）を発見しました。そのほとんどは細菌にあり、免疫システムの一部として機能します。ほぼすべてのRTファミリーは、ゲノム解析、またはゲノムマイニングによって発見されました。これには、研究者が特徴づけられていない遺伝子を配列データベースで検索し、異常なものを発見し、それらが何をするかを解明する必要があります。 Claudeエージェントは200,000を超えるRTを収集し、3,500の新しい候補システムを選び出し、それらを最も説得力のある20の候補に絞り込み、人間が読めるレポートを作成するために分析しました。専門の科学者にとって、この種の分析は数週間から数ヶ月の作業を要する場合があります。 その研究の過程で、Claudeは