Zvukovi DNK i rock glazbe iz koronavirusa - sve su to znanstvenici uspjeli snimiti, a sada to može poslušati bilo tko
Glazba iz DNK. Kako je ovo moguće?
Mark Temple, medicinski molekularni biolog,je istraživao nove lijekove za liječenje raka: vađenje DNK iz stanica, stavljanje u male epruvete, a zatim dodavanje lijeka da vidi njihovu interakciju.
Prije ubrizgavanja droge, pogledao jekombinacije DNK na ekranu kako biste vidjeli što bi moglo biti najbolje za eksperiment. Ali ovo je dug proces. Stoga se Temple pitao postoji li lakši način za pronalaženje uzoraka u DNK.
“Shvatio sam da želim čuti kako zvuči niz podataka. Kombinacija slike i zvuka moćan je alat za analizu informacija”, rekao je Temple.
Stvorio je vlastiti sustav kojimdodijelio bilješke raznim elementima DNK. Ljudski genom se sastoji od četiri različite baze, pa je bilo lako započeti s četiri note, što je rezultiralo malo melodije temeljene na materijalima iz epruvete. Prema njegovim riječima, ovaj je trik doista pomogao da se bolje identificiraju obrasci u sekvencama i učinkovitije odabere koje kombinacije DNK koristiti.
Je li još netko pretvorio DNK podatke u zvuk?
Da, Temple nije prva osoba koja je to učiniladošao. Tijekom proteklih 40 godina istraživači su koristili ovaj trik za identificiranje uzoraka u DNK, a kasnije su ga počeli koristiti u vrlo različite svrhe.
Neki znanstvenici pretvaraju takve zvukove u pjesme,što po njima može stvoriti terapeutski učinak. Drugi predviđaju budućnost u kojoj se zvukovi mogu mijenjati i reciklirati kako bi se stvorili novi podaci.
Prvi eksperimenti u kojima su znanstvenicipretvaranje bioloških podataka u zvuk počelo je početkom 1980-ih. U SAD-u David Diemer, koji je sada inženjer na Kalifornijskom sveučilištu, rekao je da je razgovarao s prijateljem kada je prvi put primijetio da tri od četiri DNK baze odgovaraju prvim slovima notnih zapisa: A, G i C (do, sol i "la", respektivno).
Počeo je svirati note na klaviru i to saznaoneke od tih kombinacija zapravo predstavljaju dva akorda u glazbenoj ljestvici. Kasnije je okupio par kolega i na temelju toga skladao melodije. Rezultat je kaseta pod nazivom DNA Suite. Sadržavao je 30-minutnu snimku glazbe koja se temelji na genu ljudskog inzulina i nekim sekvencama bakterijske DNK.
Skladatelj Stuart Mitchell osnovao je startupVaša DNK pjesma, koja koristi audio obradu za pretvaranje genetske informacije osobe u personaliziranu melodiju. Tako je znanstvena zajednica došla do zaključka da se takva obrada može koristiti u sasvim druge svrhe.
Zašto stvarati glazbu od podataka, koliko je to korisno?
Temple, nakon svog prvog eksperimenta,stvorio vlastiti algoritamski softver koji iz podataka stvara zvuk. Dobivena glazba, kaže, može se koristiti za poboljšanje znanstvenih istraživanja.
“Ponekad imamo tisuće podataka koje je teško nekako obraditi. Ali ako od toga napravite zvuk, možete ih analizirati na potpuno drugom planu - rekao je Temple.
Govorio je o studiji u kojojznanstvenici su uspješno koristili zvučne signale elektrokardiografije za dijagnosticiranje srčanih bolesti: iskusni kardiolozi mogli su otkriti abnormalnosti sa 78 posto točnosti nakon kratkog treninga u tehnikama ultrazvuka.
Kako napraviti zvuk od DNK?
Templeova metoda je da svatkopojedinačnoj bazi DNK, ili četiri građevna bloka ljudskog genoma - A, C, T, G - dodijeljena je bilješka. Zatim trebate uzeti sljedeći par baza i spojiti ga s preostalim skupom.
Zatim Temple uzima trojke baza, koje uDNK je odgovorna za transformaciju aminokiselina, a također ih povezuje s bilješkama. Rezultat su kombinacije nota koje se mogu tumačiti kao akordi. Prema njegovim riječima, akordi koji se sviraju u nizu stvaraju glazbu.
Temple je kasnije odlučio napraviti glazbu od tih zvukova.Napomenuo je da postoji velika razlika u tome što je melodija i samo zvučni podaci. Korištenje zvuka za predstavljanje podataka empirijski je i znanstveni pristup. Glazbene "note" temeljene na DNK možda su melodične ljudskom uhu, ali ne zvuče kao pjesma koja se vrti na radiju.
Pa kad je pokušao obraditi RNAcoronavirusa, dodao je sloj bubnjeva i gitare, a njegovi prijatelji glazbenici su to prekrili vlastitom glazbom kako bi virus pretvorili u punopravnu rock glazbu.
Zasad takvih pristupa nema puno.sljedbenika, no znanstvenici se nadaju da će takav neobičan pristup transformaciji podataka privući više školaraca i mladih stručnjaka u znanstvene aktivnosti.
Čitaj više
Gravitacija i tamna tvar ne postoje: glavna stvar u novom radu fizičara
Nešto se čudno događa u Svemiru: kako objasniti nedosljednosti u Hubble konstanti
Zašto stvarno žele ukinuti bolonjski sustav obrazovanja u Rusiji