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            章鱼彩票app下载安装-美国麻省理工《ACS Nano》音乐+人工智能!发明一种全新蛋白质

            admin 2019-07-18 182人围观 ,发现0个评论

            想要发明一种具有特定性质的全新蛋白质?没问题,你只需要哼几首小曲。

            近来,美国麻省理工学院(MIT)的Markus J. Buehler团队根据20种氨基酸的振荡形式,将蛋白质的特定结构转化成特定的曲子表现出来,并经过人工智章鱼彩票app下载安装-美国麻省理工《ACS Nano》音乐+人工智能!发明一种全新蛋白质能(Al)的办法规划新的蛋白质(图1)。相关作业以“A Self-Consistent Sonification Method to Translate Amino Acid Sequences into Musical Compositions and Application in Protein Design Using Artificial Intelligence”为题宣布在《ACS Nano》上。

            图1:本文所报导的作业整体流程图,蛋白质的氨基酸序列与音乐的可逆转化。

            分子的振荡光谱能够经过密度泛函理论(DFT)或分子动力学(MD)等核算办章鱼彩票app下载安装-美国麻省理工《ACS Nano》音乐+人工智能!发明一种全新蛋白质法核算,图2a展现了根据DFT核算的20种氨基酸的频率,经过核算成果发现,每个氨基酸的声响都是由上述频率的谐波叠加在一起播映而发生的,因此每个氨基酸对应一个特定的杂乱的声谱。图2b表明了每种氨基酸的最低频率,从最小到最大排序。

            图2. 根据DFT核算的氨基酸振荡光谱剖析。图a:20种氨基酸的振荡频率, 其间x轴表明制作频率的形式数。图b:20种氨基酸的最低频率,从最小到最大排序。

            图3(右)显现了光谱对一切20种氨基酸发生的音频进行50至20 000赫兹频率规模的剖析成果。再经古代言情小说过将这20种氨基酸的频谱对应到钢琴键盘上,发现每个氨基酸的声响均由多个频率簇所组成,这类似于音乐中的和弦的概念。此外,数据显现尽管一些频率落在钢琴键上,但大多数都在键之间,表明杂乱的频率调集(图3左)。

            图3.左图:将20种氨基酸的频谱对应到钢琴键盘上的频谱剖析。右图:从50Hz-20000Hz频率规模内20种氨基酸的频谱剖析。

            为了使氨基酸的声响能够被更广泛的群众承受和播映,该团队开发了一款手机使用程序,能够让用户播映、自主修改以及创立各种氨基酸序列的声响。该使用程序的一系列截图如图4所示,可在谷歌使用商铺下载。

            下载链接:

            http章鱼彩票app下载安装-美国麻省理工《ACS Nano》音乐+人工智能!发明一种全新蛋白质s://play.google.com/store/apps/details?id=com.synth.aminoacidplayer

            图4:所开发的手机使用的截屏 (a)主屏幕。(b)氨基酸键盘。 (c)内置序列修改器,可更改与键盘交互播映的序列。能够增加空间来区别多个蛋白链。(d) app信息面板,用于供给相关的科学布景。

            研讨团队用特定的办法经过将音乐特征与蛋白质特性相比较,将蛋白质序列翻译成音乐表达。图5显现了溶菌酶的曲谱示例,其间有一段长度为21 bar的音乐。曲谱上不同的音高代表了不同品种的氨基酸,改变的节奏代表了不同的二级结构。音高和节奏一起构成的曲谱反响了氨基酸序列和二级结构的相互作用,在音乐空间中一起反映了蛋白质的折叠。

            图5:溶酶菌的曲谱

            麻省理工研讨人员经过将分子结构转化为声响,深化了解蛋白质并发明新的蛋白结构。科学与艺术的惊人结合,不仅是生命的节奏,也是最好的试验音乐。

            这项作业得到了美国海军研讨院和美国国立卫生研讨院的支撑。

            论文链接:

            https://pub章鱼彩票app下载安装-美国麻省理工《ACS Nano》音乐+人工智能!发明一种全新蛋白质s.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b02180

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            来历:高分子科学前沿

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