Звучи лудо, но в MIT отдавна се занимават с вибрациите на протеините и превръщането им в звукова вълна. Така че, дори за нас да е ново, учените са постигнали реални резултати в това да чуваме протеините.
Преди месец бе направен тримерен модел на притеините в шипа, с който новият коронавирус пробива клетките. Ученият от Кембридж (САЩ) Маркъс Бюлър сонифицира структирата на протеина, можете да чуете по-долу. След това стана ясно, че проникването е свързано с рецептора АС2 и тяхната среща като вибрации е във второ аудио. По-нататък са превърнатите в звук структури на коронавируса и процеси при COVID-19.
В най-новото си парче - Growth, Infection and Release, ученият изследва "мелодичното и ритмично съдържание от различни протеинови структури, включително събитието на свързване на COVID-19 с човешките клетки. Моделите за прогресия в пред-пандемичното човечество и самият вирус - "растеж", след това вирусът, взаимодействащ с човешката клетка - борба, моделираща повтаряща се инфекция на нови клетки - "инфекция", и накрая обратно към самия вирус, припокрит с обичайния ритъм на човешкия живот - „освобождаване“. Както е изразено музикално, животът след вируса е различен от преди, тъй като всички се променихме поради пандемията. Как, все още не знаем."
Как музиката може да помогне в борбата с COVID-19? Ето някои от отговорите на Маркъс Бюлър, публикувани от MIT.
Превръщането на протеини в звук дава на учените още един инструмент за разбиране и проектиране на протеини. Дори малка мутация може да ограничи или засили патогенната сила на SARS-CoV-2. Чрез сонификация можем също да сравним биохимичните процеси на неговия шип с предишни коронавируси, като SARS или MERS.
В музиката, която създадохме, анализирахме вибрационната структура на шиповия протеин, който заразява гостоприемника. Разбирането на тези вибрационни модели е от решаващо значение за дизайна на лекарства и много повече. Вибрациите могат да се променят, например, когато температурите се затоплят и могат също да ни кажат защо шипът на SARS-CoV-2 гравитира към човешките клетки повече от други вируси. Ние изследваме тези въпроси в настоящите, текущи изследвания с моите студенти.
Може също да използваме композиционен подход за проектиране на лекарства за атака на вируса. Бихме могли да потърсим нов протеин, който да съответства на мелодията и ритъма на антитяло, способно да се свързва с шиповия протеин, като пречи на способността му да заразява.
Можете да мислите за музиката като алгоритмично отражение на структурата. Вариациите на Голдбърг на Бах, например, са блестяща реализация на контрапункт, принцип, който сме открили и в протеините. Вече можем да чуем това понятие, както го е съставила природата, и да го сравним с идеи във въображението ни, или да използваме AI, за да говорим езика на протеиновия дизайн и да го оставим да си представи нови структури. Вярваме, че анализът на звука и музиката може да ни помогне да разберем по-добре материалния свят. В крайна сметка художественото изразяване е просто модел на света в нас и около нас.
