Преобразование данных о структуре белков в мелодии дает ученым совершенно новый способ анализа молекул, который может открыть новое понимание того, как они работают, - слушая их. Новое исследование, опубликованное в журнале Heliyon, показывает, как музыкальные звуки могут помочь ученым анализировать данные, используя уши, а не глаза.
Исследователи из Университета Тампере в Финляндии, Университета Восточного Вашингтона в США и Института Фрэнсиса Крика в Великобритании считают, что их метод может помочь ученым легче выявлять аномалии в белках.
«Мы уверены, что люди в конечном итоге будут слушать данные и извлекать важную информацию из полученного опыта», - прокомментировал доктор Джонатан Миддлтон, композитор и музыкальный ученый, работающий в Университете Восточного Вашингтона и проживающий в Университете штата Вашингтон. Тампере. «Уши могут обнаруживать больше, чем глаза, и если уши выполняют часть работы, то глаза могут свободно смотреть на другие вещи».
Белки - это молекулы, обнаруженные в живых существах, которые выполняют множество различных функций. Ученые обычно изучают их визуально и с использованием данных; с помощью современной микроскопии можно непосредственно увидеть структуру некоторых белков.
Используя технику, называемую озвучиванием, исследователи теперь могут преобразовывать данные о белках в музыкальные звуки или мелодии. Они хотели использовать этот подход, чтобы задать три взаимосвязанных вопроса: как могут звучать данные о белках? Есть ли аналитические преимущества? И можем ли мы услышать отдельные элементы или аномалии в данных?
Они обнаружили, что большая часть людей может распознавать связи между мелодиями и более традиционными визуальными эффектами, такими как модели, графики и таблицы; кажется, услышать эти визуальные эффекты легче, чем они ожидали. Мелодии также приятно слушать, побуждая ученых слушать их не один раз и, следовательно, многократно анализировать белки.
Озвучивание создается с использованием комбинации компоновочных навыков и алгоритмов доктора Миддлтона, чтобы другие могли использовать аналогичный процесс со своими собственными белками. Мультидисциплинарный подход, объединяющий биоинформатику и музыкальную информатику, дает совершенно новый взгляд на сложную проблему биологии.
«Назначение белковых складок - это общеизвестно сложная область исследований в области молекулярной биологии», - сказал доктор Роберт Байуотер из Института Фрэнсиса Крика. «Нужно не только идентифицировать тип сгиба, но и искать ключи к его многочисленным функциям. Распутать эти перекрывающиеся сообщения непросто. Музыка рассматривается как помощь в достижении этого распутывания».
Исследователи говорят, что их молекулярные мелодии можно использовать практически сразу при обучении науке о белках, а после некоторой практики ученые смогут использовать их для различения различных белковых структур и выявления нарушений, таких как мутации.
Белки - это первая остановка, но наши знания о других молекулах также могут выиграть от ультразвуковой обработки; однажды мы сможем слушать наши геномы и, возможно, использовать это, чтобы понять роль мусорной ДНК.