به موسیقی پروتئینها گوش کنید؛ آنها مینوازند!
به موسیقی پروتئینها گوش کنید؛ آنها مینوازند!
مجله علمی ایلیاد - گروهی از دانشمندان دانشگاه MIT، سیستمی را طراحی کردهاند که میتواند توالی ماهیچهها را به صداهایی تبدیل کند که مانند نُتهای موسیقی هستند. محققین با انجام فرآیند معکوس این تبدیل توانستهاند پروتئینهای جدیدی تولید کنند.
پروفسور «بوهلر» و همکارانش توانستهاند فرکانس طبیعی نوسانات ۲۰ نوع آمینواسید را به فرکانسهای صوتی قابل شنیدن توسط انسان تبدیل کنند. برخلاف نُتهای موسیقی، آهنگ هر آمینواسید شامل برهمنهی فرکانسهای مختلف زیادی است. محققین پروتئینهای متعددی را به نُتهای موسیقی تبدیل کردهاند. طول هر آهنگ توسط ساختارهای سه بعدی مختلفی که مولکول را میسازند، مشخص میشود.
پروفسور بوهلر میگوید: «مفهوم کلی این است که پروتئینها و گوناگونیهای آنها بهتر درک شوند. پروتئینها سازندهی مواد ساختاری پوست، استخوان و ماهیچهها هستند. آنها همچنین آنزیمها، سیگنالدهی مواد شیمیایی، تعویض مولکولی و همچنین مواد تبعی سازندهی همهی چیزهای زنده را نیز تامین میکنند. ساختار این پروتئینها و همینطور راهی که آنها خود را به اشکال مختلف درمیآورند که میتوانند عملکردهای مختلفی داشته باشند، بسیار پیچیده است. آنها زبان مخصوص به خود را دارند و ما واقعاً نمیدانیم چگونه کار میکنند. ما نمیدانیم پروتئین ابریشمی چگونه ساخته میشود و چه الگوهایی منعکسکنندهی عملکردهای مشاهده شده در آنزیمها هستند. ما رموز این کارها را نمیدانیم.»
گروه محققین در نهایت از هوشمصنوعی استفاده کرده است تا الگوهای موسیقایی خاصی که هر پروتئین خاص دارا است را شناسایی کند. در مرحلهی بعد کامپیوتر نُتهای موسیقی را تولید کرده و آنها را به پروتئینهای کاملاً جدیدی شبیه کرده است. پروفسور بوهلر میگوید: «در اینجا از هیچ ابزارآلات موسیقی استفاده نشده است و نشان میدهد که چگونه این منبع جدید صدا میتواند بهعنوان یک رشتهی خلاقانهی موسیقایی مورد استفاده قرار گیرد. آهنگهایی که از پروتئینها طبیعی استخراج شدهاند و همچنین آهنگهایی که از پروتئینهای تولید شده، توسط هوشمصنوعی استخراج شدهاند، در طی این مطالعه مورد بررسی قرار گرفتهاند و همهی آهنگها از روی صداهای آمینواسیدها نیز ساخته شدهاند.»
نتایج این تحقیقات در مجلهی ACS Nano به چاپ رسیده است.