Zvuky DNA a rocková hudba z koronaviru – to vše vědci dokázali zaznamenat a nyní to může poslouchat každý
Hudba z DNA. Jak je tohle možné?
Mark Temple, lékařský molekulární biolog,zkoumal nové léky k léčbě rakoviny: extrahoval DNA z buněk, vložil ji do malých zkumavek a poté přidal lék, aby zjistil, jak se vzájemně ovlivňují.
Než si vstříkl drogu, prohlédl si jikombinace DNA na obrazovce, abyste viděli, co by mohlo být pro experiment nejlepší. Ale to je dlouhý proces. Temple tedy přemýšlel, zda existuje jednodušší způsob, jak najít vzory v DNA.
"Uvědomil jsem si, že chci slyšet, jak zní datová sekvence." Kombinace obrazu a zvuku je mocným nástrojem pro analýzu informací,“ řekl Temple.
Vytvořil si vlastní systém, kterýmpřiřazené poznámky k různým prvkům DNA. Lidský genom se skládá ze čtyř různých základen, takže bylo snadné začít se čtyřmi tóny, což vedlo k malé melodii založené na materiálech zkumavek. Tento trik podle něj skutečně pomohl lépe identifikovat vzory v sekvencích a efektivněji zvolit, jaké kombinace DNA použít.
Převedl někdo další data DNA na zvuk?
Ano, Temple není první, kdo to udělalpřišel. Během posledních 40 let výzkumníci použili tento trik k identifikaci vzorů v DNA a později jej začali používat pro velmi odlišné účely.
Někteří vědci přeměňují takové zvuky na písně,která podle nich dokáže vytvořit terapeutický efekt. Jiní si představují budoucnost, kde lze zvuky upravovat a recyklovat a vytvářet tak nová data.
První experimenty, ve kterých vědcipřeměna biologických dat na zvuk začala na počátku 80. let. V USA David Diemer, který je nyní inženýrem na Kalifornské univerzitě, řekl, že mluvil s přítelem, když si poprvé všiml, že tři ze čtyř bází DNA odpovídají prvním písmenům hudebních not: A, G a C (do, sůl a "la", v tomto pořadí).
Začal hrát noty na klavír a zjistil toněkteré z těchto kombinací ve skutečnosti představují dva akordy v hudební stupnici. Později sebral pár kolegů a na základě toho složil melodie. Výsledkem je kazeta s názvem DNA Suite. Představoval 30minutovou nahrávku hudby založenou na genu lidského inzulínu a některých sekvencích bakteriální DNA.
Skladatel Stuart Mitchell založil startupYour DNA Song, která využívá zpracování zvuku k přeměně genetické informace člověka na personalizovanou melodii. Vědecká komunita tedy dospěla k závěru, že takové zpracování lze využít pro zcela jiné účely.
Proč dělat hudbu z dat, jak je to užitečné?
Temple, po svém prvním experimentu,vytvořil svůj vlastní algoritmický software, který vytváří zvuk z dat. Výsledná hudba, říká, může být použita ke zlepšení vědeckého výzkumu.
„Někdy máme tisíce dat, která se nějak obtížně zpracovávají. Ale pokud z toho uděláte zvuk, můžete je analyzovat na úplně jiné úrovni,“ řekl Temple.
Hovořil o studii, ve kterévědci úspěšně použili zvukové signály elektrokardiografie k diagnostice srdečních onemocnění: zkušení kardiologové dokázali po krátkém školení v sonifikačních technikách detekovat abnormality se 78procentní přesností.
Jak vytvořit zvuk z DNA?
Templeova metoda je, že všichniindividuální bázi DNA nebo čtyřem stavebním blokům lidského genomu - A, C, T, G - je přiřazena poznámka. Poté musíte vzít další základní pár a spárovat jej se zbývající sadou.
Dále Temple vezme trojice základen, které vDNA je zodpovědná za transformaci aminokyselin a také je spojuje s poznámkami. Výsledkem jsou kombinace not, které lze interpretovat jako akordy. Akordy hrané za sebou podle něj tvoří hudbu.
Temple se později rozhodl z těchto zvuků vytvořit hudbu.Poznamenal, že je velký rozdíl mezi tím, co je melodie, a jen vyjádřenými daty. Použití zvuku k reprezentaci dat je empirický a vědecký přístup. Hudební „noty“ založené na DNA mohou být pro lidské ucho melodické, ale nezní jako píseň, která hraje v rádiu.
Takže když se pokusil zpracovat RNAcoronavirus, přidal vrstvu bicích a kytaru a jeho přátelé hudebníci to předubovali svou vlastní hudbou, aby z viru udělali plnohodnotnou rockovou hudbu.
Takových přístupů zatím není mnoho.následovníků, ale vědci doufají, že takový neobvyklý přístup k transformaci dat přitáhne k vědeckým aktivitám více školáků a mladých profesionálů.
Přečtěte si více
Gravitace a temná hmota neexistují: hlavní věc nové práce fyziků
Ve vesmíru se děje něco zvláštního: jak vysvětlit nekonzistence v Hubbleově konstantě
Proč vlastně chtějí zrušit boloňský systém vzdělávání v Rusku