Звуци на ДНК и рок музика от коронавирус - учените успяха да запишат всичко това и сега всеки може да го слуша
Музика от ДНК. Как е възможно?
Марк Темпъл, медицински молекулярна биолог,проучва нови лекарства за лечение на рак: извличане на ДНК от клетките, поставянето й в малки епруветки и след това добавяне на лекарството, за да види как взаимодействат.
Преди да инжектира лекарството, той прегледакомбинации от ДНК на екрана, за да видите кое може да е най-добро за експеримента. Но това е дълъг процес. Така Темпъл се чудеше дали има по-лесен начин за намиране на модели в ДНК.
„Разбрах, че искам да чуя как звучи последователността от данни. Комбинацията от изображение и звук е мощен инструмент за анализиране на информация“, каза Темпъл.
Той създаде своя система, чрез коятоприписва бележки на различни елементи на ДНК. Човешкият геном се състои от четири различни бази, така че беше лесно да се започне с четири ноти, което доведе до малка мелодия, базирана на материали от епруветките. Според него този трик наистина е помогнал за по-доброто идентифициране на модели в последователностите и по-ефективното избиране кои комбинации от ДНК да се използват.
Някой друг превърнал ли е ДНК данните в звук?
Да, Темпъл не е първият човек, който прави товадойде. През последните 40 години изследователите са използвали този трик, за да идентифицират модели в ДНК, а по-късно започнаха да го използват за напълно различни цели.
Някои учени превръщат такива звуци в песни,което според тях може да създаде терапевтичен ефект. Други предвиждат бъдеще, в което звуците могат да бъдат модифицирани и рециклирани за създаване на нови данни.
Първите експерименти, в които ученитепревръщането на биологичните данни в звук започва в началото на 80-те години. В САЩ Дейвид Димер, който сега е инженер в Калифорнийския университет, каза, че разговаря с приятел, когато за първи път забеляза, че три от четирите ДНК бази отговарят на първите букви на музикалните ноти: A, G и C (до, сол и съответно "ла").
Той започна да свири ноти на пианото и разбра тованякои от тези комбинации всъщност представляват два акорда в музикалната гама. По-късно той събра няколко колеги и композира мелодии въз основа на това. Резултатът беше касета, наречена DNA Suite. Той включваше 30-минутен запис на музика, базирана на човешкия инсулинов ген и някои бактериални ДНК последователности.
Композиторът Стюарт Мичъл основа стартъпВашата ДНК песен, която използва аудио обработка, за да превърне генетичната информация на човек в персонализирана мелодия. Така научната общност стигна до извода, че такава обработка може да се използва за напълно различни цели.
Защо да правим музика от данни, как е полезно?
Темпъл, след първия си експеримент,създаде свой собствен алгоритмичен софтуер, който прави звук от данни. Получената музика, казва той, може да се използва за подобряване на научните изследвания.
„Понякога имаме хиляди данни, които е трудно да се обработят по някакъв начин. Но ако направите звук от това, можете да ги анализирате на съвсем различна равнина“, каза Темпъл.
Той говори за изследване, в коетоучените са използвали успешно звукови сигнали от електрокардиографията за диагностициране на сърдечни заболявания: опитни кардиолози могат да открият аномалии със 78 процента точност след кратко обучение по техники за ултразвук.
Как да направим звук от ДНК?
Методът на Темпъл е, че всичкииндивидуална ДНК база, или четирите градивни елемента на човешкия геном - A, C, T, G - се присвоява бележка. След това трябва да вземете следващата базова двойка и да я съпоставите с останалия комплект.
След това Темпъл взема тройки бази, които вДНК е отговорна за трансформацията на аминокиселините, а също така ги съпоставя с бележки. Резултатът е комбинации от ноти, които могат да се интерпретират като акорди. Според него изсвирените последователно акорди създават музика.
По-късно Темпъл решава да направи музика от тези звуци.Той отбеляза, че има голяма разлика в това какво е мелодия и само озвучените данни. Използването на звук за представяне на данни е емпиричен и научен подход. Базираните на ДНК музикални „ноти“ може да са мелодични за човешкото ухо, но не звучат като песен, която се върти по радиото.
Така че, когато се опита да обработи РНКcoronavirus, той добави слой барабани и китара, а приятелите му музиканти го надписаха със собствена музика, за да превърнат вируса в пълноценна рок музика.
Засега няма много такива подходи.последователи, но учените се надяват, че такъв необичаен подход към трансформацията на данни ще привлече повече ученици и млади специалисти към научни дейности.
Прочетете още
Гравитацията и тъмната материя не съществуват: основното за новата работа на физиците
Нещо странно се случва във Вселената: как да се обяснят несъответствията в константата на Хъбъл
Защо наистина искат да отменят Болонската система на образование в Русия