Luisteren naar eiwitten: muziek gebaseerd op aminozuren

Onderzoekers kunnen binnenkort met hun ogen dicht eiwitten onderzoeken.
Amerikaanse biologen zetten aminozuren om in muzieknoten wat experimentele composities oplevert.

Wetenschappers ontrafelen het ene na het andere genoom. Elke dag rollen nieuwe codes van genen uit zogeheten DNA-sequentiemachines. Dit levert bergen informatie op. Of, liever gezegd, kilometers code, geschreven in de taal van de genetica. Voor een wetenschapper is dat meestal al een behoorlijk onleesbare tekst, omdat de genetische taal maar vier letters kent, A,T,G en C. Daar kan zelfs een wetenschapper niet meteen chocola van maken. Laat staan een blinde onderzoeker, voor hem is het behoorlijk lastig om verschillende genetische codes met elkaar te vergelijken en patronen te ontdekken.

Biologen Rie Takahashi and Jeffrey Miller van de Universiteit van Californië hebben daar iets op gevonden. Zij zetten de genetische code om in muziek. De vier DNA-basen, A,T, G en C, staan in groepjes van drie, de zogenaamde codons, voor twintig verschillende aminozuren. Takahashi en Miller kenden aan elk aminozuur een muzieknoot toe en zo ontstond er muziek. De composities met titels als: ‘LacY permease’ en ‘Thymidilate synthase A’ halen het uiteraard niet bij die van Mozart of Chopin en doen wat modern en experimenteel aan. Maar ze kunnen onderzoekers wel helpen eiwitten op een nieuwe manier te bestuderen en te vergelijken, zeggen de eiwitcomponisten. Namelijk door hun oren te gebruiken.

Eerdere pogingen om de genetische code om te zetten in een muziekstuk resulteerden vaak in onmelodieuze en ritmeloze composities. Takahashi en Miller losten dit op door sommige noten wat langer te laten duren dan andere. Hoe vaker een codon in het genoom voorkomt, hoe langer een noot klinkt. Hierdoor kreeg de muziek ritme.

Op de website van het project waaraan de wetenschappers meewerken, staat een aantal muziekstukken gebaseerd op noten van aminozuren. Ook kan de bezoeker zelf eiwitten aanleveren om in muziek om te laten zetten. De biologen werken nu aan een computerprogramma om in de toekomst nog veel meer eiwitten in muziek te kunnen vertalen.

Het is niet de eerste keer dat onderzoekers proberen complexe informatie om te zetten in kunst. Een blinde meteorologiestudent wees al geluiden toe aan de verschillende kleuren op een weerkaart. Door met een lezer over de kaart te gaan, kan hij horen waar de hogedrukgebieden liggen. Een biochemicus schreef een boek met liederen over chemische structuren en het Nederlandse bedrijf DNArt levert DNAsculpturen op bestelling. Japanse Biologen maakten zelfs een kaartspel met daarop manga-achtige figuren om concepten uit de ontwikkelingsbiologie uit te leggen. Ze deden dit niet alleen om leuk lesmateriaal te maken, maar ook om het stereotype beeld van de asociale en wereldvreemde wetenschapper de kop in te drukken.

Lemke Kraan (Bron: noorderlicht.vpro.nl)

Rie Takahashi and Jeffrey H Miller, Conversion of amino-acid sequence in proteins to classical music: search for auditory patterns, Genome Biology, mei 2007

Het volledige onderzoek.
http://genomebiology.com/2007/8/5/405
De geluiden:
http://genomebiology.com/content/supplementary/gb-2007-8-5-405-s1.mp3
http://genomebiology.com/content/supplementary/gb-2007-8-5-405-s2.mp3
http://genomebiology.com/content/supplementary/gb-2007-8-5-405-s3.mp3
http://genomebiology.com/content/supplementary/gb-2007-8-5-405-s4.mp3