Transformace dat o struktuře proteinů do melodií dává vědcům zcela nový způsob analýzy molekul, který by mohl odhalit nové poznatky o tom, jak fungují – jejich poslechem. Nová studie publikovaná v časopise Heliyon ukazuje, jak hudební zvuky mohou vědcům pomoci analyzovat data pomocí uší místo očí.
Vědci z University of Tampere ve Finsku, Eastern Washington University v USA a Francis Crick Institute ve Spojeném království věří, že jejich technika by mohla pomoci vědcům snadněji identifikovat anomálie v proteinech.
„Jsme si jisti, že lidé nakonec budou poslouchat data a čerpat důležité informace ze zkušeností,“komentoval Dr. Jonathan Middleton, skladatel a hudební vědec, který působí na Eastern Washington University a sídlí na University of Tampere. "Uši mohou detekovat více než oči, a pokud uši vykonávají nějakou práci, pak se oči budou moci dívat na jiné věci."
Proteiny jsou molekuly nacházející se v živých věcech, které mají mnoho různých funkcí. Vědci je obvykle studují vizuálně a pomocí dat; s moderní mikroskopií je možné přímo vidět strukturu některých proteinů.
Pomocí techniky zvané sonifikace mohou nyní vědci transformovat data o proteinech do hudebních zvuků nebo melodií. Chtěli použít tento přístup k položení tří souvisejících otázek: jak mohou znít data o proteinech? Existují analytické výhody? A můžeme slyšet konkrétní prvky nebo anomálie v datech?
Zjistili, že velká část lidí dokáže rozpoznat spojení mezi melodiemi a tradičnějšími vizuálními prvky, jako jsou modely, grafy a tabulky; zdá se, že slyšet tyto vizuální prvky je snazší, než očekávali. Melodie jsou také příjemné na poslech a povzbuzují vědce, aby si je poslechli více než jednou, a proto opakovaně analyzovali proteiny.
Sonifikace jsou vytvořeny pomocí kombinace skladatelských dovedností a algoritmů Dr. Middletona, takže ostatní mohou použít podobný proces se svými vlastními proteiny. Multidisciplinární přístup – kombinující bioinformatiku a hudební informatiku – poskytuje zcela nový pohled na komplexní problém v biologii.
"Přiřazení proteinových záhybů je notoricky záludná oblast výzkumu v molekulární biologii," řekl Dr. Robert Bywater z Francis Crick Institute. "Člověk potřebuje nejen identifikovat typ záhybu, ale také hledat vodítka k jeho mnoha funkcím. Rozluštit tyto překrývající se zprávy není jednoduchá záležitost."Hudba je vnímána jako pomůcka k dosažení tohoto rozuzlení."
Výzkumníci tvrdí, že jejich molekulární melodie lze téměř okamžitě použít při výuce proteinové vědy a po určité praxi je budou vědci schopni použít k rozlišení mezi různými proteinovými strukturami a zaznamenat nepravidelnosti, jako jsou mutace.
Proteiny jsou první zastávkou, ale naše znalosti o jiných molekulách by také mohly těžit ze sonifikace; jednoho dne možná budeme schopni naslouchat našim genomům a možná to využijeme k pochopení role nevyžádané DNA.
