DNR garsai ir roko muzika nuo koronaviruso – mokslininkai sugebėjo visa tai įrašyti, o dabar gali klausytis bet kas
Muzika iš DNA. Kaip tai įmanoma?
Markas Temple'as, medicinos molekulinis biologas,tyrinėjo naujus vaistus vėžiui gydyti: iš ląstelių išskirdavo DNR, įdėdavo ją į mažus mėgintuvėlius ir pridėdavo vaisto, kad pamatytų, kaip jos sąveikauja.
Prieš suleisdamas vaistą, jis peržvelgėDNR derinius ekrane, kad pamatytumėte, kas gali būti geriausia eksperimentui. Bet tai ilgas procesas. Taigi Temple susimąstė, ar yra paprastesnis būdas rasti DNR modelius.
„Supratau, kad noriu išgirsti, kaip skamba duomenų seka. Vaizdo ir garso derinys yra galingas informacijos analizės įrankis“, – sakė Temple.
Jis sukūrė savo sistemą, pagal kuriąpriskyrė pastabas įvairiems DNR elementams. Žmogaus genomas sudarytas iš keturių skirtingų bazių, todėl buvo lengva pradėti nuo keturių natų, todėl buvo sukurta šiek tiek melodijos, paremtos mėgintuvėlio medžiagomis. Anot jo, ši gudrybė tikrai padėjo geriau atpažinti sekų šablonus ir efektyviau pasirinkti, kokius DNR derinius naudoti.
Ar kas nors kitas pavertė DNR duomenis garsu?
Taip, Temple nėra pirmasis žmogus, kuris tai daroatėjo. Per pastaruosius 40 metų mokslininkai naudojo šį triuką DNR dėsningumams nustatyti, o vėliau pradėjo jį naudoti visai kitiems tikslams.
Kai kurie mokslininkai tokius garsus paverčia dainomis,kurie, anot jų, gali sukurti gydomąjį poveikį. Kiti įsivaizduoja ateitį, kurioje garsus galima modifikuoti ir perdirbti, kad būtų sukurti nauji duomenys.
Pirmieji eksperimentai, kurių metu mokslininkaibiologinius duomenis paversti garsu pradėta devintojo dešimtmečio pradžioje. JAV Davidas Diemeris, kuris dabar yra Kalifornijos universiteto inžinierius, sakė, kad kalbėjosi su draugu, kai pirmą kartą pastebėjo, kad trys iš keturių DNR bazių atitinka pirmąsias muzikinių natų raides: A, G ir C (atitinkamai do, druska ir „la“).
Jis pradėjo groti natomis pianinu ir tai sužinojokai kurie iš šių derinių iš tikrųjų reiškia du akordus muzikinėje skalėje. Vėliau jis subūrė porą kolegų ir pagal tai sukūrė melodijas. Rezultatas yra kasetė, vadinama DNA Suite. Jame buvo 30 minučių trukmės muzikos įrašas, pagrįstas žmogaus insulino genu ir kai kuriomis bakterijų DNR sekomis.
Kompozitorius Stuartas Mitchellas įkūrė startuolįJūsų DNR daina, kuri naudoja garso apdorojimą, kad asmens genetinę informaciją paverstų suasmeninta melodija. Taigi mokslo bendruomenė priėjo prie išvados, kad toks tvarkymas gali būti panaudotas visai kitiems tikslams.
Kam kurti muziką iš duomenų, kuo tai naudinga?
Temple po pirmojo eksperimento,sukūrė savo algoritminę programinę įrangą, kuri iš duomenų sukuria garsą. Gauta muzika, anot jo, gali būti panaudota moksliniams tyrimams tobulinti.
„Kartais turime tūkstančius duomenų, kuriuos kažkaip sunku apdoroti. Bet jei iš to sukursite garsą, galėsite juos analizuoti visiškai kitoje plotmėje“, – sakė Temple.
Jis kalbėjo apie tyrimą, kuriamemokslininkai sėkmingai panaudojo elektrokardiografijos garso signalus širdies ligoms diagnozuoti: patyrę kardiologai po trumpo ultragarsinio apdorojimo metodų apmokymo galėjo nustatyti anomalijas 78 procentų tikslumu.
Kaip sukurti garsą iš DNR?
Šventyklos metodas yra tas, kad visiindividualiai DNR bazei arba keturiems žmogaus genomo statybiniams blokams – A, C, T, G – priskiriama pastaba. Tada turite paimti kitą bazinę porą ir suderinti ją su likusiu rinkiniu.
Toliau Temple paima pagrindų trejetus, kurie yraDNR yra atsakinga už aminorūgščių transformaciją, taip pat suderina jas su pastabomis. Rezultatas yra natų deriniai, kuriuos galima interpretuoti kaip akordus. Anot jo, iš eilės skambantys akordai kuria muziką.
Vėliau Temple nusprendė sukurti muziką iš šių garsų.Jis pažymėjo, kad yra didelis skirtumas tarp to, kas yra melodija ir tik įgarsinti duomenys. Garso naudojimas duomenims reprezentuoti yra empirinis ir mokslinis požiūris. DNR pagrįstos muzikinės „natos“ gali būti melodingos žmogaus ausiai, tačiau jos neatrodo kaip daina, kuri skamba per radiją.
Taigi, kai jis bandė apdoroti RNRkoronavirusu, jis pridėjo būgnų ir gitaros sluoksnį, o jo draugai muzikantai perdubliavo jį savo muzika, kad virusas paverstų visaverte roko muzika.
Kol kas tokių požiūrių nėra daug.sekėjų, tačiau mokslininkai tikisi, kad toks neįprastas požiūris į duomenų transformavimą į mokslinę veiklą pritrauks daugiau moksleivių ir jaunų specialistų.
Skaityti daugiau
Gravitacijos ir tamsiosios medžiagos nėra: svarbiausia naujame fizikų darbe
Visatoje vyksta kažkas keisto: kaip paaiškinti Hablo konstantos neatitikimus
Kodėl jie iš tikrųjų nori atšaukti Bolonijos švietimo sistemą Rusijoje?