导读 作曲家将不同音高和持续时间的音符串在一起创作音乐。同样,细胞将不同特性的氨基酸连接起来制备蛋白质。现在,研究人员通过将蛋白质序列翻
作曲家将不同音高和持续时间的音符串在一起创作音乐。同样,细胞将不同特性的氨基酸连接起来制备蛋白质。现在,研究人员通过将蛋白质序列翻译成音乐作品,然后利用人工智能将声音转换成一种全新的蛋白质,从而将这两种看似完全不同的过程联系起来。他们在ACS Nano上报道了他们的结果。看看他们在这里是怎么做的。
为了制造蛋白质,一种称为核糖体的细胞结构将20种不同氨基酸中的一种添加到遗传蓝图中指定的组合中的生长链中。氨基酸的特性和蛋白质折叠的复杂形状决定了分子在体内的作用。为了更好地了解蛋白质的结构,并可能设计出具有所需特征的新结构,Markus Buehler和他的同事们希望找到一种方法,将蛋白质的氨基酸序列转化为音乐。
研究人员将每种氨基酸独特的自然振动频率转化为人类可以听到的声音频率。这样,他们生成了一个由20个独特音调组成的音阶。
然而,与音符不同,每个氨基酸音调由许多不同频率的叠加组成——类似于和弦。Buehler和他的同事随后将几种蛋白质翻译成音频成分,每个音调的持续时间由组成分子的不同3D结构指定。最后,研究人员使用人工智能来识别对应于一些蛋白质结构的特定音乐模式。
然后计算机生成分数,并将其翻译成新的天然蛋白质。研究人员表示,除了作为蛋白质设计和疾病突变研究的工具,这种方法还可以帮助向广大受众解释蛋白质的结构。他们甚至开发了一个Android应用程序,允许人们创建自己的生物音乐作品。
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