Bio-Música: Síntese Musical a partir de Sequências de DNA

Publicado: 19/09/2010 em A.I, Bio-Música, Inteligência Artificial, Múscia

Na busca de uma compreensão sempre mais ampla e profunda dos fenômenos da natureza, o ser humano tem empenhado todo o seu poder de observação, concentração e reflexão.

Devemos ressaltar, no entanto, que cada órgão de sentido tem suas peculiaridades e nos fornece informações distintas e parciais sobre os fenômenos naturais e nós mesmos.

A visão, por exemplo, capta somente o reflexo de luz de uma superfície.

O tato percebe diferenças de pressão no encontro do nosso corpo com um outro corpo.

O olfato nos põe em contato com as substâncias químicas em estado gasoso.

E assim cada sentido tem um “talento” especial que, em muitos casos, se combina com outros para nos fornecer uma percepção mais abrangente do nosso objeto de observação.

Seres humanos também são diferenciados quanto à habilidade em utilizar os diversos sentidos. Sabemos que existem pessoas mais visuais, outras mais auditivas ou sinestésicas, que usam de maneira mais eficiente um canal específico para perceber o mundo.

“A audição, em especial, tem a capacidade de nos contar sobre o que está oculto por baixo de uma superfície”

Ela pode nos revelar o que esta dentro e inacessível para os olhos ou as mãos. O velho exame médico com o estetoscópio é uma prova disso. O médico ao auscultar o paciente esta colhendo informações preciosas do seu interior. Em uma mata cerrada, onde a visão tem pouco alcance, são os sons que podem nos guiar ou revelar eventuais perigos que se aproximam.

“Para os índios Kamayurá, tanto na mata como na pesca, ouvir também é, substancialmente, não ser cego.”

Na música, assim como na fala, o sentido e a sintaxe se dão quando, somos capazes de estabelecer relações coordenadas entre elementos que estão apartados temporalmente.

Um dos campos onde isto se mostra com maior abundância é no estudo das moléculas de DNA e proteínas.

Abaixo seguem duas citações de pesquisadores que focaram seus estudos na bio-música:

Susumo Ohno

Ohno & Ohno (Susumu Ohno and Midori Ohno), cuja pesquisa explora a origem da vida, propõem que o significado de proteínas e da música tem uma origem similar: a repetição e a elaboração de seqüências temáticas.

Esses autores salientam: “O princípio ubíquo da repetição e recorrência governa não somente a construção codificada de seqüências, mas também o impulso humano da composição musical (p. 72.)”.

Ohno & Ohno discutem a evidencia de que variações de duas pequenas seqüências primordiais AAGGCTGCTG (= o peptídeo KAA) e uma derivação AAGCTG (= KL) são reiteradas sempre de novo como temas primários na seqüência de genes onde elas se alternam com temas secundários compostos de outras seqüências.

Para tornar esta “repetição recorrente” mais vivenciável, Ohno & Ohno desenvolveram um sistema de regras baseado no peso molecular das quatro bases de DNA, que converte as bases em uma escala de oito tons musicais(diatônica).

O sistema foi usado para produzir uma peça para violino: Human X-linked phosphoglycerate kinase.

Em um trabalho posterior, Ohno (1993) explora um outro tipo de estrutura comum à música e a seqüência de proteínas: o palíndromo (algo que pode ser lido tanto no sentido direto, como no reverso). Nesse trabalho, Ohno descreve a estrutura da Histoina H1 do rato na qual ele encontrou seqüências palindrômicas de peptídeos, umas se sobrepondo às outras, ocupando 115 dos 212 aminoácidos da proteína. A maior destas seqüências continha 14 resíduos KAVKPKAAKPKVAK. Usando a seqüência funcional da proteína e a sua transcrição da fita complementar de DNA, Ohno converteu a seqüência da Histoína H1 em uma peça musical que podia ser executada tanto no piano com em um dueto instrumental.

Transposições de DNA e proteínas são interessantes não apenas como música, mas como um modo alternativo de estudar as seqüências genéticas.

Texas Wesleyan University

Clarck, M. A. da Texas Wesleyan University(mclark@txwes.edu) salienta:

Pode-se argumentar que o padrão de dobras de uma proteína (estrutura terciária), é o mais conservado elemento dos organismos vivos. Os genes, a estrutura protéica primária, que sustentam as dobras das proteínas e a diversidade de espécies que as abrigam parecem ter bastante liberdade de variação, desde que a proteína continue a manter suas dobar de maneira que possa cumprir suas funções. As dobras das proteínas dependem da interação dos aminoácidos e da proteína mesma com seu ambiente. Com algumas exceções, a identidade específica dos aminoácidos parece ser menos importante do que a preservação correta das relações internas da proteína. Eu acredito que música é uma maneira de representar estas relações, em uma cadeia informacional com a qual o ouvido humano esta altamente sintonizado.

Clarck completa dizendo:

“Por muitos anos eu fui perseguida pela idéia (e procurei encontrar músicos que pudessem me ajudar nesta tarefa) de converter uma seqüência protéica em uma seqüência musical.”

Eu estava convencida que isso valeria a pena ser feito: que as seqüências de aminoácidos teriam o equilíbrio certo de complexidade e padronização para gerar uma combinação musical que seria ao mesmo tempo esteticamente interessante e biologicamente informativa.

Existem 20 aminoácidos, o suficiente para quase três oitavas de escala diatônica. Eles não estão organizados ao acaso, assim como as notas musicais também não estão ao acaso em uma peça musical. Tanto música quanto proteínas tem um sentido.

O sentido de uma proteína é sua função no organismo e certas seqüências emergiram como marcas características de funções específicas. Por exemplo: a hemoglobina tem a função de se ligar com o oxigênio. Algumas características da melodia da hemoglobina podem ser notadas examinando-se a proteína em diferentes espécies, que “tocam” esta melodia como variações sobre um tema.”

Transformar processos biológicos, astronômicos ou geológicos em som e música, tem nos dado a possibilidade de captar aspectos de sua natureza até então ocultos. Por se tratarem
exatamente de “processos”, podemos dizer que a audição e a música, nos colocam em contato com o elemento vivo que permeia a natureza ou, como sugere Arthur Schopenhauer, nos permite captar a “vontade impulsionadora” do mundo, seus movimentos, sua força e sua ordem. Em um próximo post, irei colocar outras citações de pesquisadores em sítese musical.

Abaixo seguem alguns exemplos dessa maravilhosa arte:

Mais músicas aqui!

Referências:

Clarck, M. A.; Roach, J. Your DNA is a song: scientists use music to code proteins, National Geographic News, out. 2005. http://news.nationalgeographic.com/news/2005/10/1021_051021_protein_music.html

Barbera, R.; Vicinanza, D. Você já ouviu o canto de um vulcão? Boletim DeCLARA ano 2, n.7 p.13-15, mai. 2006. http://www.redclara.net/doc/DeCLARA/DeCLARA_po_07.pdf

Bastos, R. M. A musicológica kamayurá. p.103, Ed. da UFSC, 1999.Chandler, D. L.; Whittle, M. Universe started with hiss, not bang. New Scientist.2451, 12 jun. 2004.

Clarck, M. A. Genetic Music: An Annotated Source List.http://whozoo.org/mac/Music/Sources.htm

Ditto, W. From chaos to turbulence. Science & Spirit. v.18 n.3 p.28-30 jul. 2007.

King, R.; Angus, C. PM – Protein music. Computer applications in the Biosciences. v.12, p.251-252. 1996.

Ohno, S.; Ohno, M. The all prevasive principle of repetitious recurrence governs not only coding sequence construction but also human endeavor in musical composition.

Ohno, S. A song in praise of peptide palindromes. Leukemia 7, sup. 2, p.157-159,ago. 1993.

Adaptado de: “FENÔMENOS COMPLEXOS: CIENTISTAS TAMBÉM USAM SEU OUVIDO MUSICAL!” disponível em: http://www.ouvirativo.com.br/rede/textos/textos-pdf/tx_mp_fenocomplex.pdf

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comentários
  1. Éder Rodrigues disse:

    Muito Bom!

    Abraço.

  2. Lene disse:

    Nossa! fantástico esse post… estou fazendo o dowload das musicas, fiquei bastante cusiosa em ouvir a “melodia da vida”(como eu imaginei chamar). Meus parabéns! todos os seus trabalhos estão semprd muito interesantes e inovadores.
    😉

    • J. Gabriel Lima disse:

      Obrigado! É importante e estimulante agradar aos leitores. Aceito sugestões de melhorias e de temas!

  3. Eyd disse:

    Onde posso baixar as musicas? Um abraço

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