Suoni del DNA e musica rock del coronavirus: gli scienziati sono riusciti a registrare tutto questo e ora chiunque può ascoltarlo
Musica dal DNA. Com'è possibile?
Mark Temple, biologo molecolare medico,stava ricercando nuovi farmaci per curare il cancro: estrarre il DNA dalle cellule, metterlo in piccole provette e quindi aggiungere il farmaco per vedere come interagiscono.
Prima di iniettare il farmaco, guardò attraversocombinazioni di DNA sullo schermo per vedere cosa potrebbe essere meglio per l'esperimento. Ma questo è un processo lungo. Quindi Temple si chiese se esistesse un modo più semplice per trovare schemi nel DNA.
“Mi sono reso conto che volevo sentire come suona la sequenza di dati. La combinazione di immagini e suoni è un potente strumento per l'analisi delle informazioni”, ha affermato Temple.
Ha creato il suo sistema con cuiassegnato note a vari elementi del DNA. Il genoma umano è composto da quattro basi diverse, quindi è stato facile iniziare con quattro note, ottenendo una piccola melodia basata sui materiali delle provette. Secondo lui, questo trucco ha davvero aiutato a identificare meglio i modelli nelle sequenze e a scegliere in modo più efficace quali combinazioni di DNA utilizzare.
Qualcun altro ha trasformato i dati del DNA in suono?
Sì, Temple non è la prima persona a farlovenni. Negli ultimi 40 anni, i ricercatori hanno utilizzato questo trucco per identificare modelli nel DNA e in seguito hanno iniziato a utilizzarlo per scopi molto diversi.
Alcuni scienziati trasformano tali suoni in canzoni,che, secondo loro, può creare un effetto terapeutico. Altri immaginano un futuro in cui i suoni possono essere modificati e riciclati per creare nuovi dati.
I primi esperimenti in cui gli scienziatila trasformazione dei dati biologici in suoni è iniziata all'inizio degli anni '80. Negli Stati Uniti, David Diemer, che ora è un ingegnere all'Università della California, ha detto che stava parlando con un amico quando ha notato per la prima volta che tre delle quattro basi del DNA corrispondono alle prime lettere delle note musicali: A, G e C (do, salt e "la", rispettivamente).
Ha iniziato a suonare le note al pianoforte e l'ha scopertoalcune di queste combinazioni rappresentano effettivamente due accordi nella scala musicale. Più tardi, ha riunito un paio di colleghi e ha composto melodie basate su questo. Il risultato fu una cassetta chiamata DNA Suite. Presentava una registrazione di 30 minuti di musica basata sul gene dell'insulina umana e alcune sequenze di DNA batterico.
Il compositore Stuart Mitchell ha fondato una startupLa tua canzone del DNA, che utilizza l'elaborazione audio per trasformare le informazioni genetiche di una persona in una melodia personalizzata. La comunità scientifica è quindi giunta alla conclusione che tale trattamento può essere utilizzato per scopi completamente diversi.
Perché fare musica con i dati, come è utile?
Temple, dopo il suo primo esperimento,ha creato il proprio software algoritmico che ricava il suono dai dati. La musica risultante, dice, può essere utilizzata per migliorare la ricerca scientifica.
“A volte abbiamo migliaia di dati che sono difficili da elaborare in qualche modo. Ma se ne estrai il suono, puoi analizzarli su un piano completamente diverso", ha detto Temple.
Ha parlato di uno studio in cuigli scienziati hanno utilizzato con successo i segnali sonori dell'elettrocardiografia per diagnosticare le malattie cardiache: cardiologi esperti sono stati in grado di rilevare anomalie con una precisione del 78% dopo un breve addestramento nelle tecniche di sonicazione.
Come far suonare il DNA?
Il metodo di Temple è che tuttia una base individuale del DNA, ovvero ai quattro elementi costitutivi del genoma umano - A, C, T, G - viene assegnata una nota. Quindi devi prendere la coppia di basi successiva e abbinarla al set rimanente.
Successivamente, Temple prende triplette di basi, che inIl DNA è responsabile della trasformazione degli amminoacidi e li abbina anche alle note. Il risultato sono combinazioni di note che possono essere interpretate come accordi. Secondo lui, gli accordi suonati in successione creano musica.
Temple in seguito decise di fare musica con questi suoni.Ha notato che c'è una grande differenza tra ciò che è una melodia e solo i dati sonori. L'uso del suono per rappresentare i dati è un approccio empirico e scientifico. Le "note" musicali basate sul DNA possono essere melodiche per l'orecchio umano, ma non suonano come una canzone trasmessa alla radio.
Quindi, quando ha cercato di elaborare l'RNAcoronavirus, ha aggiunto uno strato di batteria e una chitarra, e i suoi amici musicisti lo hanno sovrainciso con la propria musica per trasformare il virus in musica rock a tutti gli effetti.
Finora, non ci sono molti di questi approcci.seguaci, ma gli scienziati sperano che un approccio così insolito alla trasformazione dei dati attirerà più scolari e giovani professionisti verso attività scientifiche.
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