بروتينات تعزف الموسيقى

هل ترغب في تكوين نوع جديد من البروتينات بخصائص فريدة؟ في تزاوج مذهل بين العلم والفن، طوّر علماء من معهد ماساشوستس للتكنولوجيا نظاما لتحويل الهياكل الجزيئية للبروتينات، وهي اللبنات الأساسية لأجسام جميع الكائنات الحية، الى صوت مسموع يشبه المقاطع الموسيقية. ثم عكسوا العملية بادخال بعض الاختلافات في الموسيقى وتحويلها الى بروتينات جديدة لم توجد مسبقا في الطبيعة.

ويقول العلماء في تقرير عن هذا الإنجاز الاستثنائي نشرته مجلة ACS Nano، بالرغم من أن الأمر ليس بسيطا، الا أن النظام الجديد يوفر طريقة منهجية لترجمة تسلسل الحموض الأمينية، المكوّن الأساسي للبروتينات، الى نوتة موسيقية، وذلك باستخدام الخصائص الفيزيائية للجزيئات لتحديد الأصوات. يقوم النظام بترجمة الأنواع العشرين من الحموض الأمينية الى مقياس من 20 نغمة، أي أن تسلسلا طويلا من الحموض الأمينية يصبح سلسلة من النغمات.

استخدم العلماء نظام ذكاء صناعي لدراسة كتالوج الألحان التي تنتجها مجموعة واسعة من البروتينات. أدخل النظام تغييرات طفيفة في النغمات الموسيقية أو كوّن نغمات جديدة. ثم ترجمت الأصوات مرة أخرى الى بروتينات تتوافق مع الاصدارت المعدلة أو المصممة حديثا. وخلال هذه العملية، تمكن العلماء من تكوين أشكال مختلفة من البروتينات الموجودة. على سبيل المثال كوّنوا البروتين الموجود في حرير العنكبوت، وهو أحد أقوى المواد في الطبيعة. وبالتالي استطاعوا تكوين بروتينات جديدة تختلف عن أي بروتين ناتج عن عملية التطوّر. ابتكر العلماء أيضا مقطوعات موسيقية تم تطويرها من أصوات الحموض الأمينية. كما ابتكروا تطبيقا مجانيا يعمل بنظام أندرويد يسمّى Amino Acid Synthesizer لتشغيل أصوات الحموض الأمينية، وتسجيل تسلسل البروتينات كتراكيب موسيقية.