A sinusoid which becomes a DNA helix

An abridged, translated and twisted edition

E’ successo prima di quanto mi aspettassi: è disponibile la traduzione Inglese di una versione molto ridotta del libro su Segnali e Sistemi! Si tratta essenzialmente della prima parte, la cui opera di traduzione ha momentaneamente ibernato il rilascio della nuova edizione dell’opera intera… che stra-giuro sta per arrivare!!

Il fatto è che quest’anno mi è stato chiesto di impartire l’insegnamento di Signal Processing and Information Theory per la laurea in Bioinformatics, da tenere in inglese. Se anche voi come me vi state chiedendo a cosa serva la teoria dei segnali nell’ambito della biologia, ebbene sappiate che DNA e proteine possono essere studiati come fossero sequenze simboliche ad alfabeto discreto, e di queste si può eseguire una analisi spettrale foriera di interessanti risultati, come ad esempio individuare quali sono le regioni codificanti del genoma, oppure scoprire il grado di affinità tra proteine dal punto di vista funzionale.

Ma non solo: dato che le reazioni biochimiche che si svolgono in natura hanno una componente di aleatorietà, sussiste per esse un’analogia con un canale di comunicazione. Infatti la concentrazione (più o meno elevata) di un ligando individua ad es. due diverse condizioni metaboliche, e può essere pensata come segnale di input al canale rappresentato dalla reazione biochimica, il cui risultato (un livello di espressione genica, o la concentrazione di una proteina) ne è il segnale di output. E come accade ai canali di comunicazione affetti da rumore, anche per la reazione biologica l’informazione mutua media tra le grandezze di ingresso e di uscita è inferiore all’entropia del messaggio codificato dal ligando: anche qui infatti l’aleatorietà causa una perdita di informazione.

Dopo aver scoperto questi fatti, mi sono messo in cerca di libri di testo che affrontassero tali argomenti riuscendo a mantenere una giusta equidistanza tra i due mondi, quello biochimico e quello dell’informazione, entrambi così permeati da termini specifici da rendere ardua la comprensione di ciò di cui si parla per chi non è del settore. Invece niente, un libro (di testo) di questo genere semplicemente non esiste. Ho trovato solamente testi che tipicamente mettevano assieme capitoli realizzati da autori diversi, prevalentemente con una estrazione culturale di natura biologica, che raccontano di sequenziamenti e microarray applicandovi sopra algoritmi ed espressioni senza riuscire a dare un quadro generale sul signal processing, che era invece ciò che era chiesto a me di fare.

A quel punto mi sono arreso, e sono partito a tradurre la parte iniziale del mio libro, il cui risultato trovate qui sotto, ed il cui PDF navigabile per questa volta è consentito scaricare mediante lo stesso menù con cui potete andare a schermo intero, od alla modalità di visione a pagina singola.

Please wait while flipbook is loading. For more related info, FAQs and issues please refer to DearFlip WordPress Flipbook Plugin Help documentation.

Purtroppo neanche io sono riuscito a realizzare quel mashup tra biochimica e informazione che avrei voluto; i riferimenti ad alcuni illuminanti contributi su come applicare la seconda alla prima possono essere trovati alle ultime pagine del testo qui sopra, elencati in una Bibliografia sui generis. Purtroppo siamo alle solite: quel che si riesce a trovare è ciò che le riviste scientifiche permettono di far trapelare, tanti pezzetti di cultura slegati tra loro, che tocca poi tentare di ricomporre in una visione unitaria. Ho provato ad avvicinarmi a questo obbiettivo nelle slides che ho preparato in parallelo alle lezioni (e che trovate nel wiki del corso), dove ho cercato quando possibile di rendere più esplicite e dirette le applicazioni signalistiche al contesto biochimico. In particolare, alle pagg. 24-34 di queste slide sono brevemente descritte le applicazioni di: analisi spettrale del DNA, identificazione dei geni che controllano il ciclo di divisione cellulare, ruolo della trasformata di Fourier nella cristallografia a raggi X e nella spettroscopia a raggi infrarossi.

Che dire, per me è stata un bella prova di traduzione basata su Google translate. In un primo tempo mi sono appoggiato a gtexfix che (con qualche patch) incapsula le formule di Latex in modo che non siano distrutte dal traduttore, ma dopo un po’ mi sono accorto che dargli in pasto interi capitoli tutti assieme mandava il traduttore un po’ in confusione, così alla fine gli ho fatto analizzare un periodo alla volta, ma anche così, ho dovuto ricontrollare più volte il risultato ottenuto. Per carità, l’inglese che ne è risultato è tutto fuorché perfetto, perciò chiunque volesse suggerire miglioramenti è il benvenuto!

E come ciliegina, ora anche il blog dispone di un selettore (in altro a destra) che permette di tradurne i contenuti in diverse lingue, in modo che anche se dovesse capitare qui qualche forestiero, non si troverà più spaesato 🙂

Image from D. Anastassiou, "Genomic signal processing" in IEEE Signal Processing
Magazine, vol. 18, no. 4, pp. 8-20, July 2001, doi: 10.1109/79.939833

Leave a Reply

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato.