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Sonntag, 26.03.2017
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Gensequenzen als Musik

Forscher übersetzten Basentripletts in Akkorde

Wie klingt eine Gensequenz? In einem ungewöhnlichen Experiment haben Biologen jetzt den genetischen Code in Noten umgesetzt. Die verschiedenen, jeweils eine Aminosäure codierenden Dreierfolgen von Basenpaaren stehen dabei für eine Note, die Häufigkeit dieser Tripletts bestimmt die Tonlänge.
DNA

DNA

Rie Takahashi und Jeffrey H. Miller von der Universität von Kalifornien in Los Angeles entwickelten die Idee um einerseits mehr Aufmerksamkeit für die Genbiologie zu gewinnen, andererseits aber, um auch sehbehinderten Wissenschaftler und Laien einen Eindruck der Komplexität unseres Erbguts zu geben. In der Fachzeitschrift Genome Biology berichten sie über Vertonung der Sequenzen für die ersten beiden menschlichen Proteine und welche Probleme sie überwinden mussten, um einen Rhythmus zu integrieren und die 20 Aminosäuren in Noten zu übersetzen.

Die beiden Forscher nahmen die Codons als Grundlage für ihre Notation. Diese Einheiten von drei benachbarten Basenpaaren kodieren jeweils eine Aminosäure und damit einen Grundbaustein für die Proteine. Sie entschieden sich dafür, jede der 20 Aminosäuren als Akkord umzusetzen. Dabei wiesen sie chemisch ähnliche Aminosäuren, wie beispielsweise Tyrosin und Phenylalanin, den jeweils gleichen Grundakkord zu – in diesem Falle G-Dur – aber mit jeweils etwas anders arrangierten Einzeltönen.

Als Resultat erhielten sie so eine Musik mit 20 Akkorden und einem Tonumfang von zwei Oktaven, aber nur 13 Grundnoten. Die Dauer einer Note oder eines Akkords wurde durch die Häufigkeit einer Aminosäurensequenz bestimmt: Die Forscher teilten die Häufigkeiten in vier Klassen ein und ordneten diese vier Tonlängen zu. Die Musik für die ersten beiden menschlichen Proteine ist auf diese Weise bereits fertig „komponiert“.


Die Wissenschaftler haben zudem ein Computerprogramm entwickelt, dass ihre neuen „Übersetzungsregeln“ nutzt, um automatisch weitere Proteinsequenzen in Musik umzusetzen. Auf ihrer Website sind Beispiele für die Proteinmusik zu hören, außerdem können Nutzer Gensequenzen hochladen und dann automatisch übersetzen lassen.
(BioMed Central, 03.05.2007 - NPO)
 
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