Claude يقود أنثروبيك إلى أول بنية لجسيم قبوي بكتيري في 4 أشهر

الملخص

• استخدم فريق علوم الحياة في أنثروبيك Claude لاكتشاف جسيم قبوي من عاثية بكتيرية وتحديد بنيته ثلاثية الأبعاد لأول مرة.
• اكتُشفت الجسيمات القبوية عام 1986 ولا تزال وظيفتها مجهولة، ولم تُعرف لها بنية من خلية بدائية النواة قبل الآن.
• نفّذ النموذج مراحل البحث بتوجيه بشري، واختصر التنقية من نحو 3 أيام إلى 90 دقيقة، مع خطأين أخّرا العمل.

خبر

حدد فريق علوم الحياة في أنثروبيك، مستعيناً بـClaude، أول بنية ثلاثية الأبعاد لجسيم قبوي من كائن بدائي النواة، في عمل استغرق أقل من 4 أشهر من الفرز الأولي حتى البنية. وأعلنت الشركة النتيجة في 4 نوفمبر 2026 في ورقة أولية قُدّمت إلى منصة bioRxiv. ويتألف الجسيم من 96 نسخة من بروتين واحد.

تفصيل

• البحث الأولي: فتّش Claude، عبر أداة Claude Science، قاعدة بيانات تضم نحو 15 مليار بروتين متوقَّع بحثاً عن أقارب البروتين القبوي. ووجد الفريق هذه الأقارب في 29 شعبة بكتيرية و4 شعب من العتائق، لكنها تظهر في أقل من 1% من الأنواع التي جرى تحديد تسلسلها الجيني.
• التصميم والتجربة: حوّل النموذج تسلسلات البروتين إلى حمض نووي مهيأ للكائن المضيف، وأضاف تسلسلات التحكم الجيني، وجهّز التصاميم للطلب. واختُبر 44 بروتيناً مرشحاً في نظام خالٍ من الخلايا، ونُقل أفضلها إلى بكتيريا الإشريكية القولونية، فأنتج 15 من 24 بروتيناً قابلاً للذوبان.
• العزل والتجميع: اعترض Claude أولاً على استخدام كروماتوغرافيا الاستبعاد الحجمي، ثم أوصى بعمود محدد وطريقة لتتبع البروتين وتحميل محتويات الخلايا المتكسرة مباشرة. وشكّل 7 من 15 بروتيناً جسيمات شبيهة بالقبوية، وأكد المجهر الإلكتروني بالتبريد 4 منها، اثنان من عاثيات واثنان من بكتيريا.
• البنية: يتكون الجسيم L05 من 96 نسخة من بروتين واحد، 48 في كل نصف، بكتلة نحو 9.5 ميغادالتون، مقابل 78 نسخة في جسيمات الثدييات. ويبلغ طوله نحو 54 نانومتراً وعرضه 45، مقابل 67 في 40 لدى الثدييات، ويحيط بحجم أكبر بنحو 25%.
• الفروق البنيوية: يتألف جدار الجسيم من 7 مقاطع متكررة مقابل 9 في جسيمات الثدييات، ويُغلق غطاؤه على 3 طبقات تتخذ فيها نسخ البروتين أشكالاً مختلفة. واقترح Claude أن جيباً في كل نسخة يشبه المرافق الإنزيمي A، فيما لم يُحدَّد الجزيء المرتبط به بعد.
• التعديل الهندسي: صمّم الفريق 15 نسخة معدلة من البروتين. منعت تغييرات مفردة قرب الغطاء إغلاقه، فنتجت جسيمات مفتوحة تشبه الوردة. ورفع تكرار مقطعين من الجدار، ليصبح عدد المقاطع 9 كما في الثدييات، الحجم الداخلي للجسيم بنحو 20%.
• السرعة: استغرقت التنقية نحو 90 دقيقة بدل نحو 3 أيام، وجهز أول نموذج بنيوي خلال 34 ساعة، والخرائط النهائية بعد نحو أسبوع من بدء المعالجة. وشغّل Claude برنامج RELION عبر منظومة وكلاء داخلية على مئات وحدات معالجة الرسوميات بالتوازي، ويقدّر الفريق أن العمل يستغرق عادة أسابيع.
• الأخطاء: ارتكب النموذج خطأين وثّقهما الفريق. تضمن أحد بروتوكولاته إضافة إلى وسط النمو أعاقت امتصاص الحمض النووي، فتأخر العمل أسبوعين. وتجاوزت معالجته الأولى للصور خطوة معيارية، فأنتجت خريطة مختلطة بصورتها المرآتية، فطلب منه الفريق التوقف عن الارتجال والالتزام بالخطوات المعتادة.
• الحدود: صُنعت الجسيمات حتى الآن في الإشريكية القولونية فقط، ولم يختبر الفريق تشكّلها في البكتيريا والعاثيات التي توجد فيها طبيعياً، وتبقى وظيفتها مجهولة. وقال ليونارد روم، المشارك في اكتشاف هذه الجسيمات ومستشار المشروع مدفوع الأجر، إن معرفة وظيفتها لا تزال صعبة للغاية.

المصدر: أنثروبيك