Создание музыки из белков (видео)

Композиторы объединяют ноты разной высоты и длительности для создания музыки. Точно так же клетки соединяют аминокислоты с различными характеристиками вместе, чтобы сделать белки.

Теперь исследователи соединили эти два, казалось бы, разрозненных процесса, переводя белковые последовательности в музыкальные композиции, а затем используя искусственный интеллект для преобразования звуков в совершенно новые белки. Они сообщают о своих результатах в ACS Nano . Посмотрите, как они это сделали.

Исследователи переводят белковые последовательности в музыкальные композиции. (Видео: Американское химическое общество)

Для получения белков клеточные структуры, называемые рибосомами, добавляют одну из 20 различных аминокислот к растущей цепи в комбинациях, определенных генетическим планом. Свойства аминокислот и сложные формы, в которые складываются полученные белки, определяют, как молекула будет работать в организме. Чтобы лучше понять архитектуру белка и, возможно, разработать новые с желаемыми функциями, Маркус Бюлер и его коллеги хотели найти способ воплотить аминокислотную последовательность белка в музыку.

Исследователи транспонировали уникальные природные вибрационные частоты каждой аминокислоты в звуковые частоты, которые могут слышать люди. Таким образом, они создали шкалу, состоящую из 20 уникальных тонов. В отличие от музыкальных нот, однако, каждый аминокислотный тон состоял из наложения множества разных частот – подобно аккорду. Затем Бюлер и его коллеги перевели несколько белков в аудиокомпозиции с продолжительностью каждого тона, определяемой различными трехмерными структурами, составляющими молекулу. Наконец, исследователи использовали искусственный интеллект для распознавания определенных музыкальных паттернов, соответствующих определенным белковым архитектурам. Затем компьютер генерировал результаты и переводил их в новые для природы белки. Исследователи утверждают, что этот инструмент не только является инструментом для конструирования белка и исследования мутаций заболевания, но и может быть полезен для объяснения структуры белка для широкой аудитории. Они даже разработали приложение для Android, позволяющее людям создавать свои собственные музыкальные композиции на основе биографии.

Авторы отмечают финансирование со стороны Управления военно-морских исследований и Национальных институтов здравоохранения.

Источник: https://www.acs.org/content/acs/en.html

Source link