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Escucha: los investigadores del MIT traducen la estructura de la proteína del coronavirus en música

  • Los investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts no solo están mirando el nuevo coronavirus, SARS-CoV-2, a través de un microscopio, sino que lo están escuchando en forma musical.
  • Markus Buehler, científico de materiales y profesor de ingeniería en el MIT, describió a Business Insider cómo él y su laboratorio tradujeron la estructura de la proteína del coronavirus en una composición musical.
  • No solo es una nueva perspectiva para observar el virus, sino que Buehler dijo que las futuras aplicaciones de estos datos podrían ayudar a diseñar anticuerpos que puedan contrarrestar la infección humana con el coronavirus, que causa la enfermedad respiratoria COVID-19.
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En medio de una pandemia sin precedentes, los investigadores se han apresurado a comprender el nuevo coronavirus, que causa la enfermedad respiratoria conocida como COVID-19.

Mientras algunos toman la ruta tradicional de mirar visualmente el virus, denominado SARS-CoV-2, bajo un microscopio, los investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts están utilizando otro sentido para estudiar el coronavirus: la audición.

Markus Buehler, científico de materiales y profesor de ingeniería en el MIT, dijo a Business Insider que su laboratorio, que se especializa en el estudio de materiales biológicos, había adoptado el enfoque de sonificación, el proceso de transmisión de datos en formato de audio, a materiales proteicos, a saber SARS-CoV-2.

“Cuando vamos a la escala nano, en realidad estamos viendo, básicamente, los átomos a la escala de las moléculas individuales”, dijo Buehler. “Nos dimos cuenta de que la materia siempre se está moviendo y vibrando porque cada átomo está temblando continuamente, por eso, podemos hacer que cualquier estructura química se convierta en un sonido”.

Su laboratorio había aplicado previamente la sonificación a materiales como seda de tela de araña y células de órganos y pronto se interesó en crear una representación musical de la proteína del coronavirus.

Utilizando el aprendizaje automático y la tecnología de inteligencia artificial, Buehler dijo que él y su equipo pudieron “calcular el espectro vibratorio y hacerlo audible”, creando así “melodías” superpuestas que finalmente crearían una composición o representación audible de la proteína.

“Cuando traducimos la proteína en sonido y música, básicamente seguimos la secuencia por la cual se construyen estas proteínas. Se puede imaginar que se trata de un piano con 20 teclas”, dijo Buehler. “Cada tecla tiene un sonido único, pero este sonido no es un sonido que proviene de una cuerda o una membrana de tambor o una trompeta”.


Corona Borealis Studio / Shutterstock


“Es un sonido que en realidad proviene de las vibraciones reales de los componentes químicos”, continuó.

Además de ser un nuevo enfoque para observar el virus, Buehler le dijo a Business Insider que cree que hay una aplicación científica que podría acercarnos a una solución a la pandemia.

“Tiene una aplicación científica real porque una vez que tenemos una descripción de la materia y el sonido, … estos se pueden configurar en una red neuronal artificial”, dijo. “Podemos escucharlo como humanos y comenzar a entender cómo suenan las proteínas y cómo suenan las mutaciones”.

Buehler agregó que es más fácil escuchar anormalidades en la estructura de una proteína en lugar de examinar los datos y mirarlos bajo un microscopio a nivel nano.

“Es … increíble escuchar el tipo de estructuras allí que realmente no se ven”, dijo. “Si solo miras las letras, no las ves. Pero si las escuchas, puedes escuchar detalles increíbles allí”.

“En el caso del coronavirus, estábamos interesados ​​en desarrollar candidatos a antibióticos”, dijo Buehler. “Así que estamos alimentando la información sobre cómo se construye la proteína espiga, y estamos tratando de pedirle a la red neuronal artificial que diseñe una proteína que encaje como una cerradura y llave en la proteína espiga, para que la proteína espiga pueda ya no se encuentra ni coincide con la célula humana durante la infección, sino que preferimos unirnos al anticuerpo “.

Hannah Davis, una programadora que también trabaja con la sonificación de datos y que no formó parte de la investigación de Beuhler, trabajó en un algoritmo que trasladaba la literatura a la música. Le dijo a Business Insider que creía que Buehler y su laboratorio podían decidir sobre notas agradables para mapear diferentes partes de datos, pero lo que le interesa es el propósito funcional de su estudio.

laboratorio de pruebas de coronavirus

Los trabajadores de laboratorio con trajes protectores son vistos en el laboratorio que realiza pruebas de diagnóstico para el coronavirus en Olsztyn

Arkadiusz Stankiewicz / Agencja Gazeta / vía REUTERS


“Lo que es particularmente interesante sobre este caso de uso, para mí, es menos la música y más el componente de sonificación funcional, que lo están usando para encontrar una desviación particular en el patrón”, escribió en un correo electrónico a Business Insider. “Para hacer eso, tendrán que entrenar sus oídos para aprender la ‘leyenda’ de la sonificación, para saber qué ‘suena normal’ frente a lo que podría valer la pena prestarle más atención”.

“Es una forma de detectar casi inconscientemente las desviaciones de los datos después de escuchar lo suficiente, continuó.” No estoy segura de que sea necesariamente un camino hacia una cura, pero es una razón muy interesante para usar la sonificación, y yo ¡Tendrás curiosidad por ver qué sucede! “

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