DNS skaņas un rokmūzika no koronavīrusa - zinātniekiem izdevās to visu ierakstīt, un tagad ikviens var to klausīties
Mūzika no DNS. Kā tas ir iespējams?
Marks Templs, medicīnas molekulārais biologs,viņš pētīja jaunas zāles vēža ārstēšanai: ekstrahēja DNS no šūnām, ievietoja to mazās mēģenēs un pēc tam pievienoja zāles, lai redzētu, kā tās mijiedarbojas.
Pirms zāļu injicēšanas viņš izskatījās cauriDNS kombinācijas ekrānā, lai redzētu, kas varētu būt vislabākais eksperimentam. Bet tas ir ilgs process. Tāpēc Templs domāja, vai ir vieglāk atrast DNS modeļus.
“Es sapratu, ka vēlos dzirdēt, kā izklausās datu secība. Attēla un skaņas kombinācija ir spēcīgs informācijas analīzes rīks,” sacīja Templs.
Viņš radīja savu sistēmu, ar kuras palīdzībupiešķīra piezīmes dažādiem DNS elementiem. Cilvēka genoms sastāv no četrām dažādām bāzēm, tāpēc bija viegli sākt ar četrām notīm, kā rezultātā radās neliela melodija, kas balstīta uz mēģenes materiāliem. Pēc viņa teiktā, šis triks patiešām palīdzēja labāk noteikt secību modeļus un efektīvāk izvēlēties, kuras DNS kombinācijas izmantot.
Vai kāds cits ir pārvērtis DNS datus skaņā?
Jā, Templs nav pirmā persona, kas to daranāca. Pēdējo 40 gadu laikā pētnieki ir izmantojuši šo triku, lai identificētu DNS modeļus, un vēlāk sāka to izmantot pavisam citiem mērķiem.
Daži zinātnieki šādas skaņas pārvērš dziesmās,kas, pēc viņu domām, var radīt ārstniecisku efektu. Citi paredz nākotni, kurā skaņas var modificēt un pārstrādāt, lai radītu jaunus datus.
Pirmie eksperimenti, kuros zinātniekibioloģisko datu pārvēršana skaņā sākās 80. gadu sākumā. ASV Deivids Dīmers, kurš tagad ir Kalifornijas universitātes inženieris, teica, ka runājis ar draugu, kad pirmo reizi pamanījis, ka trīs no četrām DNS bāzēm atbilst mūzikas nošu pirmajiem burtiem: A, G un C (attiecīgi do, sāls un "la").
Viņš sāka spēlēt notis uz klavierēm un to uzzinājadažas no šīm kombinācijām patiesībā ir divi akordi mūzikas mērogā. Vēlāk viņš sapulcināja pāris kolēģus un pēc tā sacerēja melodijas. Rezultātā tika iegūta kasete ar nosaukumu DNA Suite. Tajā bija 30 minūšu garš mūzikas ieraksts, kura pamatā bija cilvēka insulīna gēns un dažas baktēriju DNS sekvences.
Komponists Stjuarts Mičels nodibināja jaunuzņēmumuJūsu DNS dziesma, kas izmanto audio apstrādi, lai pārvērstu personas ģenētisko informāciju personalizētā melodijā. Tātad zinātnieku aprindas nonāca pie secinājuma, ka šādu apstrādi var izmantot pavisam citiem mērķiem.
Kāpēc veidot mūziku no datiem, kā tas ir noderīgi?
Temple pēc sava pirmā eksperimenta,izveidoja savu algoritmisko programmatūru, kas rada skaņu no datiem. Pēc viņa teiktā, iegūto mūziku var izmantot zinātniskās izpētes uzlabošanai.
“Dažreiz mums ir tūkstošiem datu, kurus ir grūti apstrādāt. Bet, ja jūs no tā izdodat skaņu, varat tos analizēt pavisam citā plānā,” sacīja Templs.
Viņš runāja par pētījumu, kurāzinātnieki ir veiksmīgi izmantojuši elektrokardiogrāfijas skaņas signālus, lai diagnosticētu sirds slimības: pieredzējuši kardiologi pēc īsas ultraskaņas tehnikas apmācības varēja noteikt novirzes ar 78 procentu precizitāti.
Kā radīt skaņu no DNS?
Tempļa metode ir tāda, ka ikviensatsevišķai DNS bāzei jeb četriem cilvēka genoma celtniecības blokiem – A, C, T, G – tiek piešķirta piezīme. Pēc tam jums ir jāņem nākamais bāzes pāris un jāsaskaņo tas ar atlikušo komplektu.
Pēc tam Temple ņem trīs pamatnes, kas atrodasDNS ir atbildīga par aminoskābju transformāciju, kā arī saskaņo tās ar notīm. Rezultāts ir nošu kombinācijas, kuras var interpretēt kā akordus. Pēc viņa teiktā, pēc kārtas atskaņotie akordi rada mūziku.
Vēlāk Templs nolēma radīt mūziku no šīm skaņām.Viņš atzīmēja, ka ir liela atšķirība starp to, kas ir melodija un tikai izrunātie dati. Skaņas izmantošana datu attēlošanai ir empīriska un zinātniska pieeja. Uz DNS balstītas mūzikas "notis" cilvēka ausij var būt melodiskas, taču tās neizklausās pēc dziesmas, kas skan radio.
Tātad, kad viņš mēģināja apstrādāt RNSkoronavīrusu, viņš pievienoja bungu slāni un ģitāru, un viņa draugi mūziķi to pārdēvēja ar savu mūziku, lai vīrusu pārvērstu pilnvērtīgā rokmūzikā.
Pagaidām šādu pieeju nav daudz.sekotāju, taču zinātnieki cer, ka šāda neparasta pieeja datu transformācijai piesaistīs zinātniskajai darbībai vairāk skolēnu un jauno profesionāļu.
Lasīt vairāk
Gravitācijas un tumšās matērijas nav: galvenais par jauno fiziķu darbu
Visumā notiek kaut kas dīvains: kā izskaidrot Habla konstantes neatbilstības
Kāpēc viņi patiešām vēlas atcelt Boloņas izglītības sistēmu Krievijā