La musica può fornire un aiuto inaspettato alla “decifrazione” delle proteine, molecole importantissime per la vita (il nostro organismo è composto quasi esclusivamente da acqua e proteine), ma in molti casi difficili da descrivere, soprattutto per quanto riguarda la loro forma (eppure, è proprio dall’assetto tridimensionale di queste molecole, o da errori nel “posizionamento” di alcuni elementi, che possono nascere malattie). A suggerire l’insolito connubio fra musica e proteine è uno studio pubblicato sulla rivista scientifica ACS Nano dai ricercatori del prestigioso Massachusetts Institute of Technology di Boston (Stati Uniti), che hanno sviluppato un algoritmo per la conversione in toni dei 20 componenti fondamentali delle proteine, gli amminoacidi, sfruttando le caratteristiche fisiche di queste molecole e, in particolare, la loro chimica quantistica. Cosa significa? «Una molecola non è mai statica, ma è in perenne movimento – spiega il professor Markus Buehler, coordinatore della ricerca. – Ogni frammento di materia è un insieme di vibrazioni, e possiamo usare questo “stato” (quantistico, aggiungiamo noi, ndr) come un modo per descrivere la materia stessa, attraverso la trascrizione musicale che porta queste frequenze a diventare suoni udibili dall’orecchio umano».
Translation between music and protein structure devised by MIT researchers
I suoni ottenuti appaiono piuttosto bizzarri, ma hanno una loro armonia, al punto che, per esempio, permettono di distinguere se la conformazione di una proteina è più a elica o a foglietto (due tra le più frequenti conformazioni delle proteine nello spazio). Per compiere un passo ulteriore, dopo aver ottenuto una serie di melodie da altrettante proteine, i ricercatori del MIT hanno inserito in un supercomputer tutte le informazioni raccolte, e istruito la “macchina” a generare anche ipotetiche varianti di melodie (proteine), lavorando con sistemi di intelligenza artificiale sulle possibili combinazioni, che sono trilioni di trilioni (impossibili da studiare, quindi, per nessuna mente umana). Tutto questo potrà aiutare a capire meglio come funzionano, o non funzionano, le proteine realmente usate dal corpo umano.
In verità mancano ancora molti dati, a livello internazionale, su altre caratteristiche essenziali delle proteine e delle loro varianti quali, per esempio, quelle sull’elasticità, che cambia anche molto in seguito a singole sostituzioni di amminoacidi. Così la piattaforma avviata dal MIT dovrà ora essere sottoposta ad aggiustamenti e ottimizzazioni, per fare in modo che da singole melodie un po’ distoniche (com’è l’attuale descrizione di numerose proteine) si possa giungere a vere sonate o, in futuro, a intere sinfonie, cioè a ricostruzioni proteiche totalmente fedeli.
Nel frattempo il sistema può essere usato anche come base creativa, per comporre suoni derivanti direttamente dalla biologia: a tale scopo gli autori hanno prodotto una specifica app chiamata Amino Acid Synthesizer, che permette di mettere in gioco la propria fantasia musicale partendo da queste 20 insolite “note”.
