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AnthropicのClaudeが新規酵素システム「ART」を自律発見 — CRISPR様リピートを伴う逆転写酵素系

Anthropicは2026年9月23日、新設の生命科学研究グループの初期成果として、ClaudeがCRISPRを想起させるDNAリピート配列を伴う新規酵素システム「ART(array-associated reverse transcriptases)」を自律的に発見したと発表した。約950のエージェントが21時間で20万超の逆転写酵素を調査し、機能は未解明ながらプリプリントを公開した。

Anthropicは2026年9月23日、新設の生命科学研究グループと実験室の取り組みとして、ClaudeがCRISPRを想起させる性質を持つ新規酵素システムを自律的に発見したと発表した。発見されたのはバクテリオファージ(細菌に感染するウイルス)に存在する「ART(array-associated reverse transcriptases)」と名付けられた系で、機能の解明は進行中ながら、技術報告(プリプリント)を公開した。以下は同社発表の記載内容の整理である。

発見の内容 — 逆転写酵素と等間隔リピート配列の組み合わせ

  • ARTの構成: 逆転写酵素(RNAをDNAにコピーする酵素)、隣接するパートナー遺伝子、等間隔に並んだ長いDNAリピート配列の3要素からなる。主にバクテリオファージに見られる
  • CRISPRとの類似点: リピート配置がCRISPRアレイに似ており、プログラム可能なバイオ技術ツールの基盤となったCRISPR-Cas系と同様、異なるRNA配列の蓄積を保持する構造を持つ。最初の実験ではARTのアレイも個別の短いRNA群として発現することが示され、何らかの類似の仕組みが働いている可能性を示唆している
  • 新規性の所在: 土台となる逆転写酵素自体はジャンボファージ由来として先行研究で同定されていたが、付随する非コードDNA配列のアレイと機能未知の付随タンパク質という定義的特徴に初めて気づいたのはClaudeだったとしている
  • 希少な特徴の組み合わせ: DNAの切断・複製・貼り付けといった操作を行うプログラム可能な系にしか見られない特徴群を備え、これまで同様の特徴がそろって見つかったのはCRISPRを含め一握りの系だけだとしている。ただし主要な機能の解明は進行中で、実用性は現時点で不明である
  • 外部評価: 査読前の報告を受け、CRISPRゲノム編集の先駆者でMIT・Broad研究所の馮章(Feng Zhang)氏は「AIエージェントが生物学的発見に貢献する刺激的な例であり、逆転写酵素に伴うRNAリピートアレイの同定は本当に興味深く、さらなる調査に値する」とコメントした

DNA中のパターンを識別するClaudeのイメージ図

出典: Claude discovers a novel enzyme system - Anthropic

発見プロセス — 950エージェントが21時間で20万超を調査

  • 起点: 科学者側の関与は最初のプロンプト(DNA配列の巨大データベースから興味深い新規の逆転写酵素例を探索せよという指示)と実験作業に限定し、データベースの精査・家系の調査・候補の選定はClaudeエージェントが独自の判断で行った
  • 規模: 約950のエージェントが約2億1千万トークンを使い21時間をかけて探索。20万超の逆転写酵素を集め、3,500の新規候補系を抽出し、最も有望な20件について人間が読める報告書を作成した。専門家が同様の分析をするには数週間〜数か月かかる種類の作業だとしている
  • 発見の瞬間: あるエージェントが風変わりな逆転写酵素家系に注目し、近傍の生DNA配列を読んで「隣のDNAが spectacular(壮観)だ。タンデムリピートアレイが肉眼で見える……CRISPR様のリピートアレイでは?」と記録した。その後リピートの計数・間隔測定、既知の逆転写酵素系との配置比較、文献の先行報告調査を人間研究者と同様の手順で進め、新規系と確信して人間の査読用に報告した
  • 研究手法の循環: Claude ScienceとClaude Code(いずれも科学者が利用可能な公開ツール)に自前の並列調整ハーネスを組み合わせた。一度の探索で数百〜数千件の候補報告が生成されるため、検証に値すると判断した提案と見送った提案の違い自体を研究対象にし、得られた知見をClaudeへの指示に還元して科学的な「目利き」を模倣させている

研究体制と安全枠組み

  • 組織: 2026年春に結成した研究グループで、CRISPR系の進化・制御の解明や次世代細胞・遺伝子治療向け酵素の発見などに携わってきた計算生物学の専門家が所属する。創薬チームや生物・化学分野のClaude訓練チームと並ぶ生命科学組織の一部である
  • 実験室: ベイエリアの典型的な分子生物学実験室で、BSL-1とBSL-2の低いバイオセーフティレベルの研究のみを行い、ヒトに感染する病原体は扱わない。実験作業はすべて人間の科学者が実施する
  • 早期共有の理由: 主要機能の解明は継続中だが、Claudeの能力の実証とコミュニティへの情報提供のため早期に共有することが重要と判断したとしている。他の科学者との共同研究の提案も呼びかけている

出典