Peneliti Menggunakan Musik Untuk Mempelajari Protein Dan Desain Yang Baru

Para peneliti di MIT membuat aplikasi untuk mengubah protein menjadi musik, untuk mengakses informasi protein yang rumit dengan cara baru. Berdasarkan karya musik yang diturunkan dari protein ini, mereka melatih jaringan saraf untuk membuat musik untuk di download lagu nya baru, yang kemudian dapat diubah menjadi struktur protein.

Memahami korelasi yang tepat antara struktur dan fungsi protein adalah pertanyaan penelitian yang sedang berlangsung dalam biokimia. Tantangan besar adalah mampu memprediksi bagaimana perubahan genetik yang memengaruhi sekuens asam amino protein pada akhirnya mengubah struktur fungsional 3-D protein.

Kadang-kadang Anda hanya bisa membuat masalah ketika Anda melihatnya dengan cara yang sama sekali berbeda. Atau dengarkan itu, dalam hal ini. Itulah salah satu alasan mengapa para peneliti MIT mengubah protein menjadi musik. Ini mengubah subunit protein berulang reguler menjadi tema musik di berbagai gudang lagu. Dalam sebuah wawancara dengan MIT, Markus Buehler, yang mengembangkan sistem tersebut, mengatakan bahwa setelah beberapa saat ia dapat mengenali struktur protein tertentu dari melodi.

Tetapi mengapa mempelajari protein? Jika Anda menganggap DNA sebagai buku petunjuk tubuh Anda, maka protein adalah pekerja yang melakukan semua tugas penting. Protein adalah produk yang dibuat oleh gen Anda. Ketika Anda mendengar tentang kondisi genetik, dalam banyak kasus ini berarti bahwa perubahan DNA pada akhirnya memengaruhi protein yang sesuai, mencegahnya melakukan tugasnya.

Selama dua puluh tahun terakhir, kami telah mampu mengidentifikasi hampir semua gen manusia, tetapi kami masih belum sepenuhnya memahami bagaimana masing-masing protein yang sesuai menjalankan perannya, dan sebagian alasannya adalah karena protein memiliki struktur tiga dimensi yang kompleks.

Setiap molekul protein terdiri dari serangkaian asam amino. Ada dua puluh total, dan urutan di mana mereka muncul dalam protein ditentukan oleh kode genetik. Tetapi protein fungsional lebih dari seutas tali asam amino. Fungsi uniknya bergantung pada struktur tiga dimensi, dan hubungan antara sekuens asam amino dan struktur akhir kompleks.

Tidak jelas secara intuitif bagaimana mengubah satu asam amino tunggal akan memengaruhi struktur dan fungsi keseluruhan. Namun, dalam beberapa kasus, perubahan ini bisa menjadi sangat penting. Perubahan asam amino tunggal – sebagai hasil dari variasi genetik – bisa cukup untuk mengubah fungsi protein secara drastis, bahkan menyebabkan penyakit. Misalnya, anemia sel sabit disebabkan oleh satu asam amino tunggal yang diubah dalam subunit protein hemoglobin.

Karena perubahan kecil ini dapat memiliki efek yang begitu besar, memahami seluk-beluk tentang bagaimana asam amino membentuk struktur dan pola protein biasa dapat membantu para peneliti lebih jelas memahami hubungan antara genetika dan penyakit.

Mengubah protein menjadi musik mengubah informasi kompleks ini menjadi sesuatu yang dapat Anda dengar. Dalam studi musik protein baru, nada tidak dipilih secara sewenang-wenang, tetapi berasal dari getaran molekuler masing-masing asam amino individu. Proses mengubah data menjadi suara disebut sonifikasi, dan ini dapat membuatnya lebih mudah untuk memproses perubahan yang sangat halus yang akan menjadi kurang jelas jika Anda melihat data secara visual. Pikirkan penghitung Geiger, misalnya, yang menggunakan serangkaian klik yang terdengar yang mempercepat ketika sumber radioaktif lebih dekat ke mesin. Perubahan bunyi lebih mudah dideteksi daripada menonton perubahan angka atau perpindahan tombol.

Tim di MIT kemudian mengambil satu langkah lebih jauh. Mereka tidak hanya mengubah protein menjadi musik, tetapi mereka kemudian menggunakan musik protein sebagai set pelatihan untuk jaringan saraf. Dengan cara ini, mereka dapat menggunakan kecerdasan buatan untuk menghasilkan “musik protein” baru, untuk protein yang bahkan tidak ada. Karena jaringan saraf dilatih pada protein nyata, musik keluaran mewakili protein yang memiliki kesamaan dengan protein nyata. Mempelajari protein baru ini bisa memberi para peneliti pemahaman yang lebih baik tentang “aturan” apa yang membuat protein fungsional.

Tentu saja, seluruh proses pengubahan protein menjadi musik ini adalah kegiatan yang menyenangkan, dan tim membuat aplikasi Android tempat Anda dapat mencobanya di ponsel.

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *