Amino Acid Synthesizer

Diese App verwendet eine selbstkonsistente Methode, um Aminosäuresequenzen in hörbaren Klang zu übersetzen. Das Sonifikationsverfahren verwendet die Normalmodus-Vibrationen der Aminosäurebausteine ​​von Proteinen, um eine hörbare Darstellung jeder der 20 natürlichen Aminosäuren zu berechnen, die vollständig durch die Überlagerung ihrer jeweiligen natürlichen Vibrationen definiert wird. Die Schwingungsfrequenzen werden nach dem musikalischen Konzept der Transpositional-Äquivalenz auf das hörbare Spektrum transponiert. Sie spielen oder schreiben Musik so, dass sie höher oder tiefer klingt, wobei die Beziehungen zwischen gespielten Tönen oder Akkorden erhalten bleiben. Diese Transpositionsmethode stellt sicher, dass die relativen Werte der Schwingungsfrequenzen innerhalb jeder Aminosäure und zwischen verschiedenen Aminosäuren erhalten bleiben.

Das charakteristische Frequenzspektrum und der Klang, die jeder Aminosäure zugeordnet sind, stellt eine Art von Tonleiter dar, die aus 20 einzigartigen Tönen besteht, der "Aminosäureskala". Um ein spielbares Instrument zu erstellen, wird jeder Ton, der den Aminosäuren zugeordnet ist, einer bestimmten Taste auf dem Bildschirm Ihres Telefons zugewiesen, die gespielt werden kann. Mit der App können Benutzer abgespielte Sequenzen aufnehmen, bearbeiten und für die weitere Verarbeitung freigeben (z. B. synthetische Proteine ​​basierend auf der zusammengesetzten Musik erstellen oder die gefaltete Struktur einer durch Musik erstellten Sequenz vorhersagen).

Der Ansatz, Audiodarstellungen von Proteinsequenzen zu erstellen, bietet einen neuen Weg zum Verständnis von Sequenzmustern, Variationen und Mutationen und bietet einen Outreach-Mechanismus zur Erklärung der Bedeutung von Proteinsequenzen. Die hier beschriebene Methode bietet auch einen Einblick in die Wirkung von Mutationen durch Schall.

Wissenschaftliche Veröffentlichung:

[1] Yu, C.H., Qin, Z., Martin-Martinez, F. und Buehler, M.J. Eine selbstkonsistente Sonifizierungsmethode, um Aminosäuresequenzen in musikalische Kompositionen zu übersetzen und in der Proteinentwicklung unter Verwendung von AI in Anwendung zu bringen.

App von Eric L. Buehler entwickelt