DNA-Geräusche und Rockmusik des Coronavirus – das alles konnten Wissenschaftler aufzeichnen, und nun kann es sich jeder anhören
Musik von DNA. Wie ist das möglich?
Mark Temple, Medizinischer Molekularbiologe,erforschte neue Medikamente zur Behandlung von Krebs: DNA aus Zellen extrahieren, in kleine Reagenzgläser geben und dann das Medikament hinzufügen, um zu sehen, wie sie interagieren.
Bevor er das Medikament injizierte, schaute er hindurchKombinationen von DNA auf dem Bildschirm, um zu sehen, was für das Experiment am besten geeignet ist. Aber das ist ein langer Prozess. Also fragte sich Temple, ob es einen einfacheren Weg gäbe, Muster in der DNA zu finden.
„Mir wurde klar, dass ich hören wollte, wie sich die Datensequenz anhört. Die Kombination von Bild und Ton ist ein leistungsfähiges Werkzeug zur Analyse von Informationen“, sagte Temple.
Er hat sein eigenes System geschaffen, mit demNoten zu verschiedenen Elementen der DNA zuordnen. Das menschliche Genom besteht aus vier verschiedenen Basen, daher war es einfach, mit vier Tönen zu beginnen, was zu einer kleinen Melodie führte, die auf Reagenzglasmaterialien basiert. Ihm zufolge hat dieser Trick wirklich dazu beigetragen, Muster in Sequenzen besser zu identifizieren und effektiver auszuwählen, welche DNA-Kombinationen verwendet werden sollen.
Hat noch jemand DNA-Daten in Ton verwandelt?
Ja, Temple ist nicht der Erste, der dies tutkam. In den letzten 40 Jahren nutzten Forscher diesen Trick, um Muster in der DNA zu identifizieren, und begannen ihn später für ganz andere Zwecke zu nutzen.
Manche Wissenschaftler verwandeln solche Klänge in Lieder,die ihrer Meinung nach eine therapeutische Wirkung haben können. Andere stellen sich eine Zukunft vor, in der Klänge modifiziert und recycelt werden können, um neue Daten zu erstellen.
Die ersten Experimente, bei denen WissenschaftlerDie Umwandlung biologischer Daten in Klang begann in den frühen 1980er Jahren. In den USA sagte David Diemer, der jetzt Ingenieur an der University of California ist, dass er mit einem Freund sprach, als er zum ersten Mal bemerkte, dass drei der vier DNA-Basen den Anfangsbuchstaben von Musiknoten entsprechen: A, G und C (do, Salz bzw. "la").
Er fing an, Noten auf dem Klavier zu spielen und fand das herausEinige dieser Kombinationen repräsentieren tatsächlich zwei Akkorde in der Tonleiter. Später scharte er ein paar Kollegen um sich und komponierte darauf aufbauend Melodien. Das Ergebnis war eine Kassette namens DNA Suite. Es enthielt eine 30-minütige Musikaufnahme, die auf dem menschlichen Insulin-Gen und einigen bakteriellen DNA-Sequenzen basiert.
Der Komponist Stuart Mitchell gründete ein StartupIhr DNA-Song, der mithilfe der Audioverarbeitung die genetischen Informationen einer Person in eine personalisierte Melodie umwandelt. Daher kam die wissenschaftliche Gemeinschaft zu dem Schluss, dass eine solche Verarbeitung für ganz andere Zwecke genutzt werden kann.
Warum Musik aus Daten machen, was bringt es?
Temple, nach seinem ersten Experiment,hat seine eigene algorithmische Software entwickelt, die aus Daten Ton erzeugt. Die daraus resultierende Musik könne, so sagt er, zur Verbesserung der wissenschaftlichen Forschung genutzt werden.
„Manchmal haben wir Tausende von Daten, die irgendwie schwer zu verarbeiten sind. Aber wenn man daraus einen Klang macht, kann man sie auf einer ganz anderen Ebene analysieren“, sagte Temple.
Er sprach von einer Studie, in derWissenschaftler haben Elektrokardiographie-Tonsignale erfolgreich zur Diagnose von Herzerkrankungen eingesetzt: Erfahrene Kardiologen konnten nach einer kurzen Schulung in Beschallungstechniken Anomalien mit einer Genauigkeit von 78 Prozent erkennen.
Wie macht man Töne aus DNA?
Die Methode von Temple besteht darin, dass jederEiner einzelnen DNA-Base bzw. den vier Bausteinen des menschlichen Genoms – A, C, T, G – wird eine Note zugeordnet. Dann müssen Sie das nächste Basenpaar nehmen und es mit dem verbleibenden Satz abgleichen.
Als nächstes nimmt Temple Triolen von Basen, die inDie DNA ist für die Umwandlung von Aminosäuren verantwortlich und ordnet sie auch Noten zu. Das Ergebnis sind Kombinationen von Noten, die als Akkorde interpretiert werden können. Ihm zufolge erzeugen nacheinander gespielte Akkorde Musik.
Temple beschloss später, aus diesen Klängen Musik zu machen.Er bemerkte, dass es einen großen Unterschied gibt, was eine Melodie ist und was nur stimmhafte Daten sind. Die Verwendung von Ton zur Darstellung von Daten ist ein empirischer und wissenschaftlicher Ansatz. DNA-basierte musikalische "Noten" mögen für das menschliche Ohr melodisch sein, aber sie klingen nicht wie ein Lied, das im Radio läuft.
Als er also versuchte, die RNA zu verarbeitenCoronavirus, fügte er eine Schicht Schlagzeug und eine Gitarre hinzu, und seine Musikerfreunde überspielten es mit ihrer eigenen Musik, um das Virus in vollwertige Rockmusik zu verwandeln.
Bisher gibt es nicht viele solcher Ansätze.Anhänger, aber die Wissenschaftler hoffen, dass ein solch ungewöhnlicher Ansatz zur Datentransformation mehr Schüler und junge Berufstätige für wissenschaftliche Aktivitäten gewinnen wird.
weiter lesen
Gravitation und Dunkle Materie existieren nicht: Hauptsache an der neuen Arbeit der Physiker
Etwas Seltsames passiert im Universum: Wie lassen sich Widersprüchlichkeiten in der Hubble-Konstante erklären?
Warum wollen sie eigentlich das Bologna-Bildungssystem in Russland abschaffen?