محققان از قطعات موسیقی پروتئین ساختند

سال گذشته محققان MIT اعلام کردند که توانسته اند خواص بیوشیمی پروتئین را به موسیقی تبدیل کنند و حالا آنها با کمک آن ترکیبات موسیقیایی پروتئین های کاملا جدیدی ساخته اند.

تبدیل موسیقی به پروتئین شاید در نگاه نخست بیشتر شبیه یک حقه به نظر بیاید تا علم اما دانشمندان با این تکنیک توانسته اند پروتئین های کاملا جدیدی بسازند! هر پروتئین طبیعی حاوی رشته ای از امینو اسیدهاست. در حال حاضر ۲۰ امینو اسید مختلف وجود دارند که میتوانند جایگاه خالی موجود در پروتئین ها را پر کنند اما ترکیب کردن همه آنها با یکدیگر هم نمی تواند پروتئین های کاربردی و مفید ایجاد کند. از سوی دیگر ساختار پایانی پروتئین صرفا یک زنجیره طولانی از آمینو اسیدها نیست و شکلی سه بعدی و فنری دارد که عملکرد آن پروتئین را مشخص می کند. در واقع یک پروتئین بدون داشتن شکل درست کارایی خود را از دست می دهد.

امینو اسیدها برای آنکه این اشکال را بسازند باید از الگوهای مشخصی پیروی کنند اما از آنجا که ۲۰ نوع مختلف از امینو اسیدها وجود دارد که میتوانند با ترکیب های مختلف در این زنجیره قرار بگیرند، تشخیص اینکه چه الگوهایی اجازه حضور در این زنجیره را دارند و چه الگوهایی این مجوز را ندارند کاری دشوار است.

اما چی-هوا یو و مارکوس بوهلر محققان لابراتوار مکانیک مولکولی و اتمی MIT با تبدیل ساختارهای پروتئین به موسیقی کتابخانه ای از قطعات موسیقایی ایجاد کرده اند که مستقیما با نوع ساختاری که در پروتئین های واقعی مشاهده می شود ارتباط دارد.

آنها در ادامه یک شبکه عصبی را طوری آموزش دادند که الگوهای موسیقی مشابه را براساس این کتابخانه ایجاد کند. شبکه عصبی آنها بدون آنکه دانشی در مورد پروتئین ها و بیوشیمی داشته باشد الگوهای موسیقی را تحلیل کرد و موزیک تازه ای شبیه به آن ساخت.

یو و بوهلر در ادامه این الگوهای موسیقیایی تازه را مجددا به پروتئین تبدیل کردند. اینها در واقع پروتئین هایی بودند که پیشتر وجود نداشتند اما ظاهرا ثبات خوبی داشتند و پیچ و خم موجود در ساختار آنها مشابه انواع سودمندشان بود.