Музыка ДНК

С. Рубина

Что сказал Берлиоз своей
музыкой? — ничего;
но как потрясающе он это сказал!
Джеймс Хьюнекер

Однажды, бродя по Интернету, я наткнулась на замечательную статью. В ней говорилось о том, что ученые Гарвардского университета нашли в человеческой ДНК закодированную запись на арамейском языке, которая гласила: «Здравствуйте, дети мои. Это Яхве, единый истинный Бог. Вы нашли тайну творения. Теперь поделитесь ею спокойно с миром». У меня тут же возникло сильное желание найти первоисточник статьи — им оказался американский юмористический журнал «The Daily Currant». А ведь новость перевели и растиражировали как правдивую, умножая мракобесие в нашем и так далеко не объективном мире. Недостаточно того, что в молекуле ДНК закодирована последовательность аминокислот, чью роль в нашем организме сложно переоценить, — надо выжать из нее что-то еще, что-то духовное и в то же время эпатажное!

А мне по душе другие люди, тоже находящие в нуклеотидной последовательности то, чего там на самом деле нет. Скажем, ноты. Какая простая и изящная идея — перевести один код в другой! Первому эта идея пришла в голову японо-американскому генетику Сусуму Оно.

Только вот нуклеотидов всего четыре — аденин, гуанин, цитозин и тимин, и, если заменить каждый своей нотой, симфонии не получится. Так что приходится изворачиваться. Сусуму Оно присвоил некоторым нуклеотидам по две ноты, например аденин у него означал и «ре», и «ми». Но если бы по такому же принципу синтезировался белок, получилось бы нечто нежизнеспособное, потому что приказания ферментам надо отдавать четко, а не так: «Ну если хотите – глицин, хотите – триптофан, мне в общем-то все равно...» Были попытки сопоставить с одной нотой два последовательных нуклеотида. Кто-то брал их сразу тройками, то есть целыми кодонами, — это логичнее, потому что двойка малоинформативна, а кодон кодирует одну аминокислоту. Однако не всем такая перекодировка показалась «достаточно музыкальной» из-за больших и хаотичных прыжков между нотами. К тому же все звуки были одинаковой длины.

В 2007 году Риэ Такахаши и Джеффри Миллер из Калифорнийского университета опубликовали статью «Превращение аминокислотных последовательностей белков в классическую музыку: поиск слуховых паттернов» («Genome Biology», 2007, 8, 405, doi: 10.1186/gb2007-8-5-405), в которой исправили эти недостатки. Сначала они взяли фермент тимидилатсинтазу А (ThyA) и перевели его аминокислотную последовательность в набор нот одинаковой длины. Двадцать аминокислот покрыли 2,5 октавы. Затем они преобразовали ноты в аккорды, сгладив тем самым слишком большие перепады в высоте нот. Затем увеличили или уменьшили длительность аккорда в соответствии с частотой встречаемости соответствующего кодона в организме. Получилась вполне симпатичная мелодия.

Но авторы на этом не остановились и с присущим многим ученым легким цинизмом записали нотами участок ДНК, который кодирует белок, ответственный за хорею Гентингтона, — это заболевание сопровождается психическими расстройствами и патологическими внезапно возникающими подергиваниями, а причина его — многократное повторение кодона CAG в определенном участке гена.

Я не уверена, что музыка ДНК зайчика или тушканчика более забавная и игривая, чем, например, у хряка. Но в музыке этого человеческого белка субдоминантовый секстаккорд в тональности фа-мажор (именно он в статье соответствует кодону CAG), повторенный больше 36 раз, должен звучать поистине похоронно.

Уже появились фирмы, предлагающие переложить вашу ДНК на музыку, и программы, в которых это можно сделать самостоятельно. Вариантов перевода много — выше описан лишь один из них. Есть софт, в котором можно выбирать тактовый размер и стиль музыки — например, джаз, блюз или вальс. Только гуглите осторожнее, можете наткнуться на музыку, прослушивание которой якобы помогает репарировать вашу ДНК. Лучше на нее не рассчитывайте, репарируйтесь как-нибудь сами.

Нуклеотидные последовательности мало варьируются от человека к человеку, поэтому есть смысл переводить в музыку только те участки ДНК, которые отличают вас от других представителей гомо сапиенсов. Однако некоторые обращают в ноты и митохондриальную ДНК — она передается только по материнской линии, и по ней можно проследить наше родство с той женщиной, от которой мы все получили эти полезные органеллы, — «митохондриальной Евой», жившей 100—200 тысяч лет назад. К слову, арамейский язык образовался несколько позже, поэтому предлагаю считать митохондриальную мелодию более эпатажной древностью, чем закодированное послание Яхве.

pic_2016_09_13.jpg

Нотная запись начального участка белка хантингтина, мутации в котором ответственны за хорею Гентингтона. И на глаз, и на слух хорошо заметны повторы кодона CAG в гене, или аминокислоты глутамина в белке (у здорового человека их «всего» 21), а также участки, богатые пролином  


Разные разности
Женщина изобретающая
Пишут, что за последние 200 лет только 1,5% изобретений сделали женщины. Не удивительно. До конца XIX века во многих странах женщины вообще не имели права подавать заявки на патенты, поэтому частенько оформляли их на мужей. Сегодня сит...
Мужчина читающий
Откуда в голове изобретателя, ученого вдруг возникает идея, порой безумная — какое-нибудь невероятное устройство или процесс, которым нет аналогов в природе? Именно книги формируют воображение юных читателей, подбрасывают идеи, из которых выраст...
Пишут, что...
…археологи обнаружили на стоянке мамонтов Ла-Прель в округе Конверс бусину, сделанную из кости зайца, возраст которой составляет около 12 940 лет… …астрофизики впервые обнаружили молекулы воды на поверхности астероидов Ирис и Массалия… ...
Слезы как оружие
Женщины прекрасно знают, что стоит пустить в ход слезы, как еще секунду назад грозный, орущий и злобный мужчина вдруг обмякает, теряется и становится похожим на кроткую овечку. Откуда такая обезоруживающая сила женских слез? В чем здесь дело?