Музыка ДНК

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.

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