新型冠狀病毒SARS-CoV-2(之前稱為2019-nCoV)導致2019年冠狀病毒病(COVID-19),如今正在全球肆虐。
你很可能已經看過數十張SARS-CoV-2的圖片,而如今這種冠狀病毒導致了100萬例感染病例和成千上萬人的死亡。如今,科學家們找到了一種讓你聽到這種冠狀病毒的方法:將它的廣為人所知的刺突蛋白(S蛋白)的結構轉化為音樂。
你聽到的聲音---鐘鳴聲、撥弦聲、輕快的笛聲---都代表了SARS-CoV-2刺突蛋白的不同方面。這種刺突蛋白從這種冠狀病毒表面向外延伸出來,并幫助它結合到毫無戒心的宿主細胞上。像所有蛋白一樣,這種刺突蛋白由氨基酸組合而成。通過使用一種稱為可聽化(sonification)的新技術,來自美國麻省理工學院的研究人員給每個氨基酸殘基分配了音階中的一個獨特的音符,從而將這整個蛋白轉化為初步的樂譜。
圖片來自Cell, 2020, doi:10.1016/j.cell.2020.02.058。
但是在現實生活中,這些氨基酸往往會卷曲成螺旋狀或伸展成片狀。這些研究人員通過更改音符的持續時間和音量來捕捉這些特征。由熱引起的分子振動也會產生自己的聲音。
但是,為什么要把病毒設置成音樂呢?這種新模式可以幫助科學家們找到這種刺突蛋白表面上抗體或藥物可能能夠結合的位點,只需搜索與這些位點相對應的特定音樂序列即可。這些研究人員說,這比用于研究蛋白的常規方法(比如分子建模)更快和更直觀。他們補充說,通過將這種刺突蛋白的音樂序列與其他經過可聽化處理的蛋白的大型數據庫進行比較,可能有一天能找到一種結合這種刺突蛋白的蛋白,從而阻止這種冠狀病毒感染細胞。
至于樂器而言,這完全是這些研究人員的選擇。就實際而言,他們選擇日本古箏用于彈奏主要的音符,而柔和的聲音在遇到麻煩時可能會帶來一些安慰。
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