DNA:n ääniä ja rockmusiikkia koronaviruksesta – tutkijat pystyivät tallentamaan kaiken tämän, ja nyt kuka tahansa voi kuunnella sitä
Musiikkia DNA:sta. Kuinka tämä on mahdollista?
Mark Temple, lääketieteellinen molekyylibiologi,tutki uusia lääkkeitä syövän hoitoon: erotti DNA:ta soluista, laittoi sen pieniin koeputkiin ja sitten lisäsi lääkettä nähdäkseen, kuinka ne toimivat vuorovaikutuksessa.
Ennen lääkkeen pistämistä hän katsoi läpiDNA-yhdistelmiä näytöllä nähdäksesi, mikä voisi olla parasta kokeeseen. Mutta tämä on pitkä prosessi. Joten Temple pohti, olisiko olemassa helpompi tapa löytää malleja DNA:sta.
”Tajusin, että halusin kuulla, miltä datasekvenssi kuulostaa. Kuvan ja äänen yhdistelmä on tehokas työkalu tiedon analysointiin, Temple sanoi.
Hän loi oman järjestelmän, jollakohdistanut muistiinpanoja DNA:n eri elementteihin. Ihmisen genomi koostuu neljästä erilaisesta pohjasta, joten oli helppo aloittaa neljällä nuotilla, jolloin saatiin pieni koeputkimateriaaleihin perustuva melodia. Hänen mukaansa tämä temppu todella auttoi paremmin tunnistamaan sekvenssien kuvioita ja valitsemaan tehokkaammin, mitä DNA-yhdistelmiä käytetään.
Onko kukaan muu muuttanut DNA-dataa ääneksi?
Kyllä, Temple ei ole ensimmäinen henkilö, joka tekee tämäntuli. Viimeisten 40 vuoden aikana tutkijat ovat käyttäneet tätä temppua DNA-kuvioiden tunnistamiseen, ja myöhemmin he ovat alkaneet käyttää sitä täysin eri tarkoituksiin.
Jotkut tiedemiehet muuttavat sellaiset äänet lauluiksi,joka heidän mukaansa voi luoda terapeuttisen vaikutuksen. Toiset kuvittelevat tulevaisuuden, jossa ääniä voidaan muokata ja kierrättää uuden datan luomiseksi.
Ensimmäiset kokeet, joissa tutkijatbiologisten tietojen muuttaminen ääneksi alkoi 1980-luvun alussa. Yhdysvalloissa David Diemer, joka on nykyään insinööri Kalifornian yliopistossa, kertoi puhuneensa ystävänsä kanssa, kun hän huomasi ensimmäisen kerran, että kolme neljästä DNA-emäksestä vastaa nuottien ensimmäisiä kirjaimia: A, G ja C (do, suola ja "la", vastaavasti).
Hän alkoi soittaa nuotteja pianolla ja huomasi senJotkut näistä yhdistelmistä edustavat itse asiassa kahta sointua musiikillisessa asteikossa. Myöhemmin hän kokosi pari kollegaa ja sävelsi melodioita tämän pohjalta. Tuloksena oli DNA Suite -niminen kasetti. Se sisälsi 30 minuuttia kestävän musiikin, joka perustui ihmisinsuliinigeeniin ja joihinkin bakteerien DNA-sekvensseihin.
Säveltäjä Stuart Mitchell perusti startup-yrityksenDNA Song, joka käyttää äänenkäsittelyä muuntamaan henkilön geneettiset tiedot henkilökohtaiseksi melodiaksi. Niinpä tiedeyhteisö tuli siihen tulokseen, että tällaista käsittelyä voidaan käyttää täysin eri tarkoituksiin.
Miksi tehdä musiikkia datasta, mitä hyötyä siitä on?
Temple ensimmäisen kokeilunsa jälkeenloi oman algoritmisen ohjelmistonsa, joka tekee äänen tiedosta. Hänen mukaansa syntyvää musiikkia voidaan käyttää tieteellisen tutkimuksen parantamiseen.
”Joskus meillä on tuhansia datapaloja, joita on jotenkin vaikea käsitellä. Mutta jos teet siitä ääntä, voit analysoida niitä täysin eri tasolla”, Temple sanoi.
Hän puhui tutkimuksesta, jossatutkijat ovat menestyksekkäästi käyttäneet EKG-äänisignaaleja sydänsairauksien diagnosoimiseen: kokeneet kardiologit pystyivät havaitsemaan poikkeavuuksia 78 prosentin tarkkuudella lyhyen sonikointitekniikoiden koulutuksen jälkeen.
Kuinka saada ääntä DNA:sta?
Templen menetelmä on, että kaikkiyksittäiselle DNA-emäkselle tai ihmisen genomin neljälle rakennuspalikalle - A, C, T, G - on annettu huomautus. Sitten sinun on otettava seuraava kantapari ja sovitettava se jäljellä olevan sarjan kanssa.
Seuraavaksi Temple ottaa tukikohtien kolmikot, jotka sisäänDNA on vastuussa aminohappojen muuntamisesta ja myös yhdistää ne muistiinpanoihin. Tuloksena on nuottiyhdistelmiä, jotka voidaan tulkita sointuiksi. Hänen mukaansa peräkkäin soitetut soinnut luovat musiikkia.
Temple päätti myöhemmin tehdä musiikkia näistä äänistä.Hän huomautti, että melodian ja pelkän soinnillisen datan välillä on suuri ero. Äänen käyttäminen tiedon esittämiseen on empiirinen ja tieteellinen lähestymistapa. DNA-pohjaiset nuotit voivat olla melodisia ihmiskorville, mutta ne eivät kuulosta radiossa soivalta kappaleelta.
Joten kun hän yritti käsitellä RNA:takoronavirus, hän lisäsi kerroksen rumpuja ja kitaraa, ja hänen muusikkoystävänsä päälleäänittivät sen omalla musiikillaan muuttaakseen viruksen täysimittaiseksi rockmusiikiksi.
Toistaiseksi tällaisia lähestymistapoja ei ole paljon.seuraajia, mutta tutkijat toivovat, että tällainen epätavallinen lähestymistapa tietojen muuntamiseen houkuttelee enemmän koululaisia ja nuoria ammattilaisia tieteelliseen toimintaan.
Lue lisää
Painovoimaa ja pimeää ainetta ei ole olemassa: tärkein asia fyysikkojen uudessa työssä
Universumissa tapahtuu jotain outoa: kuinka selittää Hubble-vakion epäjohdonmukaisuudet
Miksi he todella haluavat peruuttaa Bolognan koulutusjärjestelmän Venäjällä?