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蛋白质作曲是怎么回事?实质将氨基酸序列转换为音乐

 作曲家将一系列音调和长短不同的音符连接起来创造音乐,这其中的原理与安吉算序列有异曲同工之妙,近日,有科学家已经利用氨基酸排列谱写出动人音乐。这种方法除了为蛋白质设计和研究与疾病有关的变异提供工具,还有助于向更广泛的公众解释蛋白质

  作曲家将一系列音调和长短不同的音符连接起来创造音乐,这其中的原理与安吉算序列有异曲同工之妙,近日,有科学家已经利用氨基酸排列谱写出动人音乐。

  细胞将不同特征的氨基酸连接起来以合成蛋白质,通过将蛋白质的序列转化为音乐曲谱,再利用人工智能将声音转换为全新的蛋白质,研究人员将这两种不同的过程衔接起来。他们在《美国化学会.纳米》上报道了这些结果。为了合成蛋白质,细胞中名为核糖体的细胞器根据DNA确定下的序列。

  将20种氨基酸中的一种添加到不断增长的分子链段上,氨基酸的属性,以及最终形成蛋白质折叠成的复杂形状,决定了蛋白质分子图和在生物体内起作用。为了更好地理解蛋白质结构,并可能设计出具有人们期待属性的新的蛋白质,Marcus Beuhler和同事们想要找到一种将蛋白质的氨基酸序列转换为音乐的方法。每一种氨基酸都会自然地按照特定的频率振动。研究人员将这些频率转换为人类可以听到的声音。通过这种方法,他们产生了由20个独特音符组成的一个体系。

  但与音乐中的音符不同的是,每个氨基酸的“音符”是由许多不同的频率叠加而来,与和弦类似。Beuhler和同事们随后将多个蛋白质的氨基酸转化为乐谱。每个音符的长短取决于组成蛋白质分子的不同3D结构。

  最后,研究人员利用人工智能来识别出与特定蛋白质结构对应的音乐旋律。电脑随后创作出曲谱。再将曲谱转化为自然界从未存在过的蛋白质。

  研究人员表示,这种方法除了为蛋白质设计和研究与疾病有关的变异提供工具,还有助于向更广泛的公众解释蛋白质,他们甚至开发了一个安卓手机应用。让使用者可以创造出出狱他们自己的基于生物的乐曲。

责任编辑:郭梦桐
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