Anthropic, Claude로 CRISPR 유사 신규 효소 시스템 'ART' 발견

Anthropic이 생명과학 연구 그룹을 신설하고, AI 모델 Claude를 활용해 DNA 데이터셋에서 미확인 단백질 가족을 식별하는 새로운 연구 방식을 도입했다. 초기 결과로 Claude는 CRISPR과 유사한 반복 서열 패턴을 가진 신규 효소 시스템인 **ART(Array-associated Reverse Transcriptases)**를 자율적으로 발견했다.

ART의 발견 과정과 특징

연구진은 거대한 DNA 서열 데이터베이스에서 흥미로운 역전사효소(RT)를 찾기 위해 Claude에 초기 프롬프트만 제공했다. 약 950개의 Claude 에이전트가 21시간 동안 2억 1천만 토큰을 처리하며 데이터를 탐색했다. 이 과정에서 한 에이전트가 특정 RT 유전자 옆에 있는 비코딩 DNA의 반복 패턴을 포착했으며, 이는 기존에 보고되지 않은 새로운 시스템임을 확인했다.

ART는 주로 박테리오파지(bacteriophage)에서 발견되며, 다음 세 가지 요소로 구성된다:

• 역전사효소(RT): RNA를 DNA로 복사하는 효소
• 파트너 유전자: RT 옆에 위치한 기능 미상의 보조 단백질
• DNA 반복 배열: CRISPR 배열과 유사하게 고르게 간격을 두고 배치된 비코딩 DNA 서열

초기 실험 결과, ART 배열은 여러 개의 짧은 RNA로 발현되는 것으로 나타나, CRISPR-Cas 시스템처럼 프로그래밍 가능한 도구가 될 가능성을 시사한다.

AI 기반 생물학 연구 워크플로우

Anthropic의 연구팀은 Claude Science와 Claude Code를 사용해 연구 과정을 자동화했다. Claude는 문헌 검토, 데이터 재현, 후보군 선별, 그리고 인간이 읽기 쉬운 보고서 작성을 수행한다. 한 번의 조사 캠페인에서 수백에서 수천 개의 후보 보고서를 생성하며, 인간 과학자는 이를 검토하여 실험 가치가 있는 후보를 선별한다. 이 과정에서 생성된 가설들은 Claude의 '과학적 취향'을 학습시키는 데 활용된다.

Feng Zhang MIT 교수는 이번 발견에 대해 "AI 에이전트가 생물학적 발견에 기여할 수 있는 흥미로운 사례"라며, RNA 반복 배열과 역전사효소의 연관성이 추가 조사를 요한다고 평가했다. Anthropic은 이 연구 결과를 프리프린트로 공개하고, 생명과학 분야 전반에서 AI 기반 가설 생성의 가치를 입증하기 위해 외부 과학자들과의 협력을 확대할 계획이다.