DNA-ljud och rockmusik från coronaviruset - forskare kunde spela in allt detta, och nu kan de lyssna på detnågon
Musik från DNA. Hur är detta möjligt?
Mark Temple, medicinsk molekylärbiolog,undersökte nya läkemedel för att behandla cancer: extrahera DNA från celler, lägga det i små provrör och sedan lägga till läkemedlet för att se hur de interagerar.
Innan han injicerade drogen tittade han igenomkombinationer av DNA på skärmen för att se vad som kan vara bäst för experimentet. Men det här är en lång process. Så Temple undrade om det fanns ett lättare sätt att hitta mönster i DNA.
”Jag insåg att jag ville höra hur datasekvensen låter. Kombinationen av bild och ljud är ett kraftfullt verktyg för att analysera information, säger Temple.
Han skapade sitt eget system genom vilkettilldelade anteckningar till olika delar av DNA. Det mänskliga genomet består av fyra olika baser, så det var lätt att börja med fyra toner, vilket resulterade i en liten melodi baserad på provrörsmaterial. Enligt honom hjälpte det här tricket verkligen till att bättre identifiera mönster i sekvenser och mer effektivt välja vilka kombinationer av DNA som skulle användas.
Har någon annan förvandlat DNA-data till ljud?
Ja, Temple är inte den första personen som kommer till detta.Under de senaste 40 åren har forskare använt detta trick för att identifiera mönster i DNA, och senare börjat använda det för en mängd olika ändamål.
Vissa forskare förvandlar sådana ljud till sånger,som enligt dem kan skapa en terapeutisk effekt. Andra föreställer sig en framtid där ljud kan modifieras och återvinnas för att skapa ny data.
De första experimenten där forskareatt omvandla biologiska data till ljud började i början av 1980-talet. I USA sa David Diemer, som nu är ingenjör vid University of California, att han pratade med en vän när han först märkte att tre av de fyra DNA-baserna motsvarar de första bokstäverna i musiknoterna: A, G och C (do, salt och "la" respektive).
Han började spela toner på pianot och fick reda på detnågra av dessa kombinationer representerar faktiskt två ackord i den musikaliska skalan. Senare samlade han ett par kollegor och komponerade melodier utifrån detta. Resultatet blev en kassett som heter DNA Suite. Den innehöll en 30-minuters inspelning av musik baserad på den mänskliga insulingenen och några bakteriella DNA-sekvenser.
Även kompositören Stuart Mitchell grundade startupen Your DNA Song, som använderEn metod för att bearbeta ljud för att förvandla en persons genetiska information till en personlig melodi.Forskarsamhället har därför kommit fram till att sådan behandling kan användas för helt andra ändamål.
Varför göra musik av data, hur är det användbart?
Temple, efter sitt första experiment, skapade sin egen algoritmiska programvara som görEnligt honom kan den resulterande musiken användas för att förbättra vetenskaplig forskning.
"Ibland har vi tusentals data som är svåra att bearbeta.Men om du gör ett ljud av det kan du analysera dem på ett helt annat sätt, säger Temple.
Han talade om en studie därforskare har framgångsrikt använt elektrokardiografiljudsignaler för att diagnostisera hjärtsjukdom: erfarna kardiologer kunde upptäcka avvikelser med 78 procents noggrannhet efter en kort utbildning i ultraljudstekniker.
Hur gör man ljud ur DNA?
Temples metod går ut på att varje enskild DNA-bas, eller de fyra byggstenarna i det mänskliga genomet – A, C, T, G – tilldelas en anteckning.Sedan måste du ta nästa par baser och matcha det med resten av setet.
Därefter tar Temple trillingar av baser, som iDNA är ansvarigt för omvandlingen av aminosyror och matchar dem också med anteckningar. Resultatet är kombinationer av toner som kan tolkas som ackord. Enligt honom skapar ackord som spelas i följd musik.
Temple bestämde sig senare för att göra musik av dessa ljud.Han noterade att det är stor skillnad på vad en melodi är och bara röstdata. Att använda ljud för att representera data är ett empiriskt och vetenskapligt tillvägagångssätt. DNA-baserade musikaliska "noter" kan vara melodiska för det mänskliga örat, men de låter inte som en låt som spelas på radio.
Så när han försökte bearbeta RNAcoronavirus lade han till ett lager trummor och en gitarr, och hans musikervänner överdubbade det med sin egen musik för att förvandla viruset till fullfjädrad rockmusik.
Än så länge finns det inte många sådana tillvägagångssätt.anhängare, men forskare hoppas att ett så ovanligt tillvägagångssätt för datatransformation kommer att locka fler skolbarn och unga yrkesverksamma till vetenskapliga aktiviteter.
Läs mer
Gravitation och mörk materia existerar inte: det viktigaste med fysikernas nya arbete
Något konstigt händer i universum: hur man förklarar inkonsekvenser i Hubble-konstanten
Varför vill de egentligen avbryta utbildningssystemet Bologna i Ryssland