Исследователи из Массачусетского технологического института превратили коронавирус в жутковатую мелодию, привязав к каждому белку из его шиповидной короны свою ноту из музыкальной гаммы.
Коронавирус получил своё запоминающееся название благодаря шиповидным отросткам на его поверхности. Под микроскопом вирус выглядит окружённым структурами, напоминающими солнечную корону. Эти шиповидные отростки состоят из белковых «блоков», которые называются протеиногенными аминокислотами. Именно они определяют степень вирулентности вируса, то есть его способности заражать новый организм. С помощью шиповидных отростков или пепломеров инфекционный агент распознаёт специфические клеточные рецепторы и взаимодействует с ними, чтобы проникнуть внутрь клетки и закрепиться в ней. Учёные предполагают, что конкретно коронавирус SARS-CoV-2 взаимодействует с белком басигином – мембранным рецептором лейкоцитов, эпителиальных, эндотелиальных и других типов клеток. Басигин также является ключевым рецептором, который большинство штаммов малярийных плазмодиев используют для проникновения в человеческие клетки.
Чтобы превратить коронавирус в музыку, исследователи из Массачусетского технологического института использовали сонификацию. Этот метод перевода научных данных в звуковую форму связал каждую составляющую структуры «короны» с определённым звуком, дав аминокислотам индивидуальные ноты. Затем учёные разработали алгоритм, который преобразовал последовательную цепочку аминокислот в мелодию, точно отображающую расположение шиповидных отростков на поверхности вируса. Для озвучивания музыки коронавируса они выбрали флейту, колокольчики и кото – 13-струнный японский национальный щипковый инструмент.
По словам профессора материаловедения и инженерии Маркуса Бюлера, который руководил проектом, идея превратить коронавирус в мелодию может показаться глупой и бессмысленной. Однако учёный считает, что музыкальное воспроизведение протеиновых структур вируса имеет практическое применение. Чтобы донести свою точку зрения, он пояснил, что человеческий мозг – прекрасная машина по обработке звуковой информации. Наши уши чётко воспринимают звуковые колебания, различая высоту тона, тембр, громкость, темп, ритм и т. п. Чтобы увидеть визуальный эквивалент мелодии коронавируса, нам понадобится мощный микроскоп, поскольку размер SARS-CoV-2 составляет около 0,1 микрона. Более того, довольно проблематично детально рассмотреть сразу весь вирус.
Превращение SARS-CoV-2 в музыкальную композицию предлагает учёным альтернативный вариант хранения его генетической информации и быстрого доступа к ней. В ансамбле флейты, колокольчиков и кото легко (для специалистов) просматривается иерархия уровней структурной организации белков через высоту и продолжительность ноты, соответствующей каждой аминокислоте. Исследователи из Массачусетского технологического института считают, что разработанный ими алгоритм поможет вирусологам в понимании того, как конкретный вирус взаимодействует с клетками человеческого тела. Кроме того, они не исключают, что в будущем его можно будет использовать для разработки препаратов, способных обезвреживать коронавирус, блокируя работу его папломеров. Используя уже существующую композицию коронавируса, исследователи могут предположить форму необходимого для противостояния вирусу антитела по ритму и темпу его мелодии.
