أصوات الحمض النووي وموسيقى الروك من فيروس كورونا - تمكن العلماء من تسجيل كل هذا، والآن يمكن لأي شخص الاستماع إليها
موسيقى من الحمض النووي. كيف يكون هذا ممكنا؟
مارك تمبل ، عالم الأحياء الجزيئية الطبية ،كان يبحث عن أدوية جديدة لعلاج السرطان: استخراج الحمض النووي من الخلايا ، ووضعه في أنابيب اختبار صغيرة ، ثم إضافة الدواء لمعرفة كيفية تفاعلها.
قبل حقن الدواء ، نظر من خلالهمجموعات من الحمض النووي على الشاشة لمعرفة ما قد يكون الأفضل للتجربة. لكن هذه عملية طويلة. لذلك تساءل تمبل عما إذا كانت هناك طريقة أسهل للعثور على أنماط في الحمض النووي.
"أدركت أنني أردت سماع شكل تسلسل البيانات. قال تيمبل إن الجمع بين الصورة والصوت أداة قوية لتحليل المعلومات.
لقد خلق نظامه الخاص الذي بواسطتهالملاحظات المخصصة لعناصر مختلفة من الحمض النووي. يتكون الجينوم البشري من أربع قواعد مختلفة ، لذلك كان من السهل البدء بأربع نغمات ، مما أدى إلى القليل من اللحن بناءً على مواد أنبوب الاختبار. ووفقًا له ، فإن هذه الحيلة ساعدت حقًا في تحديد الأنماط في التسلسل بشكل أفضل واختيار مجموعات الحمض النووي التي يجب استخدامها بشكل أكثر فعالية.
هل قام أي شخص آخر بتحويل بيانات الحمض النووي إلى ملفات صوتية؟
نعم، تيمبل ليس أول شخص يفعل ذلكأتى. على مدار الأربعين عامًا الماضية، استخدم الباحثون هذه الخدعة لتحديد الأنماط في الحمض النووي، وبدأوا لاحقًا في استخدامها لأغراض مختلفة تمامًا.
يقوم بعض العلماء بتحويل هذه الأصوات إلى أغاني ،والتي ، حسب رأيهم ، يمكن أن تخلق تأثيرًا علاجيًا. يتصور آخرون مستقبلًا يمكن فيه تعديل الأصوات وإعادة تدويرها لإنشاء بيانات جديدة.
أولى التجارب التي قام فيها العلماءبدأ تحويل البيانات البيولوجية إلى صوت في أوائل الثمانينيات. في الولايات المتحدة ، قال ديفيد ديمر ، الذي يعمل الآن مهندسًا في جامعة كاليفورنيا ، إنه كان يتحدث إلى صديق عندما لاحظ لأول مرة أن ثلاثة من قواعد الحمض النووي الأربعة تتوافق مع الأحرف الأولى من النوتات الموسيقية: A و G و ج (هل ، ملح ، و "لا" ، على التوالي).
بدأ يعزف النوتة الموسيقية على البيانو واكتشف ذلكتمثل بعض هذه المجموعات في الواقع وترين في السلم الموسيقي. في وقت لاحق ، جمع اثنين من الزملاء وقام بتأليف الألحان بناءً على ذلك. والنتيجة هي شريط كاسيت يسمى DNA Suite. وقد تضمن تسجيلًا لمدة 30 دقيقة للموسيقى بناءً على جين الأنسولين البشري وبعض تسلسلات الحمض النووي البكتيري.
أسس الملحن ستيوارت ميتشل شركة ناشئةأغنية الحمض النووي الخاصة بك، والتي تستخدم معالجة الصوت لتحويل المعلومات الجينية للشخص إلى لحن شخصي. لذلك توصل المجتمع العلمي إلى استنتاج مفاده أن مثل هذه المعالجة يمكن استخدامها لأغراض مختلفة تمامًا.
لماذا تصنع الموسيقى من البيانات ، كيف تكون مفيدة؟
تيمبل، بعد تجربته الأولى،قام بإنشاء برنامج خوارزمي خاص به يصدر صوتًا من البيانات. ويقول إن الموسيقى الناتجة يمكن استخدامها لتحسين البحث العلمي.
"في بعض الأحيان يكون لدينا آلاف البيانات التي يصعب معالجتها بطريقة أو بأخرى. ولكن إذا قمت بإصدار صوت منها، فيمكنك تحليلها على مستوى مختلف تمامًا.
تحدث عن دراسة فيهانجح العلماء في استخدام الإشارات الصوتية لتخطيط القلب لتشخيص أمراض القلب: يمكن لأطباء القلب ذوي الخبرة اكتشاف التشوهات بدقة 78 بالمائة بعد تدريب قصير على تقنيات الصوتنة.
كيف تصنع الصوت من الحمض النووي؟
طريقة المعبد هي أن الجميعيتم تعيين ملاحظة لقاعدة الحمض النووي الفردية، أو اللبنات الأساسية الأربعة للجينوم البشري - A، C، T، G -. ثم عليك أن تأخذ الزوج الأساسي التالي ومطابقته مع المجموعة المتبقية.
بعد ذلك ، يأخذ Temple ثلاثة توائم من القواعد ، والتي فيالحمض النووي مسؤول عن تحول الأحماض الأمينية ، وكذلك يطابقها مع الملاحظات. والنتيجة هي مجموعات من النغمات التي يمكن تفسيرها على أنها أوتار. ووفقا له ، فإن الأوتار التي تُعزف على التوالي تخلق الموسيقى.
قرر تيمبل لاحقًا تأليف الموسيقى من هذه الأصوات.وأشار إلى أن هناك فرقًا كبيرًا بين ما هو اللحن والبيانات التي يتم التعبير عنها فقط. يعد استخدام الصوت لتمثيل البيانات نهجًا تجريبيًا وعلميًا. قد تكون "النوتات" الموسيقية المعتمدة على الحمض النووي لحنًا للأذن البشرية ، لكنها لا تبدو وكأنها أغنية يتم تشغيلها على الراديو.
لذلك عندما حاول معالجة الحمض النووي الريبيفيروسات التاجية ، أضاف طبقة من الطبول والجيتار ، وقام أصدقاؤه الموسيقيون بدبلجها بموسيقاهم الخاصة لتحويل الفيروس إلى موسيقى روك كاملة.
حتى الآن ، لا يوجد الكثير من هذه الأساليب.المتابعون ، لكن العلماء يأملون في أن يؤدي هذا النهج غير المعتاد لتحويل البيانات إلى جذب المزيد من طلاب المدارس والمهنيين الشباب إلى الأنشطة العلمية.
قراءة المزيد
لا توجد الجاذبية والمادة المظلمة: الشيء الرئيسي في العمل الجديد للفيزيائيين
شيء غريب يحدث في الكون: كيف نفسر التناقضات في ثابت هابل
لماذا يريدون حقًا إلغاء نظام بولونيا التعليمي في روسيا