Opensource Исследования Эксперименты 13.05.2026 чтения обновлено 13.05.2026

ИИ помог создать бактерию с 19 аминокислотами

Учёные из Колумбийского университета, MIT и Гарварда с помощью ИИ создали штамм E. coli, который обходится без одной из 20 базовых аминокислот.

Андрей Сарапулов редактор Источник

ИИ помог создать бактерию с 19 аминокислотами

Вот вам новость, от которой у биологов, вероятно, дёргается глаз: исследователи из Колумбийского университета, MIT и Гарварда взяли кишечную палочку E. coli и с помощью ИИ убрали из неё одну из 20 аминокислот, которые считаются фундаментом всего живого. Просто взяли и выкинули изолейцин. И бактерия выжила.

Результаты опубликованы в журнале Science, и это действительно первый случай, когда живой организм функционирует с набором из 19 аминокислот вместо канонических двадцати. До сих пор учёные только добавляли аминокислоты в генетический код - убирать не получалось ни у кого.

Почему именно изолейцин

Выбор пал на изолейцин не случайно - он химически похож на лейцин и валин, что делает его наиболее "заменяемым" кандидатом. Учёные не стали переписывать весь протеом бактерии, а сосредоточились на рибосоме - молекулярной машине, которая собирает белки. В рибосоме нашлось 382 "кирпичика" из изолейцина, и все их заменили на альтернативы.

Здесь как раз и пригодился ИИ. Языковые модели для белков предсказывали альтернативные структуры и подбирали замены так, чтобы рибосома продолжала работать. Многие предложенные ИИ последовательности были такими, которые человек вряд ли бы придумал сам - машина перебирала комбинации на порядки быстрее.

Что получилось на практике

Из 50 созданных штаммов 18 росли нормально. Затем 21 переписанный рибосомальный белок объединили в один штамм E. coli - после дополнительных доработок он тоже начал расти, хотя и медленнее обычного.

Харрис Ванг, системный и синтетический биолог из Колумбийского университета, назвал полное удаление аминокислоты "почти самой сложной задачей, которую можно себе представить", учитывая, что рибосома - крупнейший и сложнейший белковый комплекс.

Практический смысл тут многослойный. Во-первых, это подтверждает гипотезу о том, что ранняя жизнь на Земле могла обходиться меньшим набором аминокислот. Во-вторых, открывает дорогу к синтетическим организмам для медицины - таким, которые зависят от нестандартной химии и не могут выжить в природной среде (а значит, безопаснее в плане биологического сдерживания). И в-третьих, где-то на горизонте маячит проектирование организмов для экстремальных условий - например, космических станций, где полный набор аминокислот может быть роскошью.

Звучит как научная фантастика, но штамм уже растёт в лаборатории. ИИ, похоже, начинает не просто помогать учёным - а переписывать правила, которые считались незыблемыми.