prodaja@kockaikugla.com hr@kockaikugla.com vjeko.kovacicek@kockaikugla.com info@kockaikugla.com mail@kockaikugla.com webmaster@kockaikugla.com admin@kockaikugla.com kockaikugla.com web.kockaikugla.com www.kockaikugla.com

Bug Online

Znanost i tehnologija

Glazba iz kemijske formule

Proteini su polimeri aminokiselina, uči se u kemiji, no iza te (pre)teške stručne definicije krije se nešto posve jednostavno, a to je da se aminokiseline vežu u lance: WQRIODEA… da navedemo jedan primjer.  Tu svako slovo stoji za jednu od dvadeset tih kiselina: W je triptofan, Q je glutamin, R je asparagin, I je  izoleucin i tako dalje. Aminokiseline se razlikuju po pobočnim lancima. Oni  mogu biti izgrađeni samo od ugljika i vodika (kao kod izoleucina, I) ili u njima može biti kisika, dušika i sumpora. Pobočni lanci tih posljednjih aminokiselina sliče alkoholima, kiselinama, aminima i amidima. A to je bitno. Bitno je stoga što će se prva vrsta aminokiselina davati proteinu svojstva ugljikovodika. Zbog njih će dijelovi molekule koji ih sadrže bježati od vode, nastojat će se združiti kao raspšene kapljice ulja. One druge, sa svojstvima alkohola i kiselina (koje sadržavaju kisik) ili amina (koje sadržavaju dušik) okretat će se prema vodi. Drugim riječima lanac međusobno povezanih aminokiselina (polipeptidni lanac) ima  hidrofilne i hidrofobne dijelove. O njihovom rasporedu umnogome će  ovisiti konačni oblik molekule (jer je poplipeptidni lanac savitljiv), a s njime i biološke funkcije proteina.


To se odavno zna. Stoga su kemičari izragradili više ljestvica hidrofilnosti. Jedna takva ljestvica pripisuje svakoj aminokiselini broj koji kazuje koliko ona voli vodu. Hidrofobne aminokiseline imaju negativne, a hidrofilne pozitivne vrijednosti indeksa hidrofilnosti. Ljestvica počinje s vrijednošću  -2,1 (triptofan, W), a završava s vrijednošću 2,8 (lizin, K). Toliko o kemiji – a sad počinje muzika.


Riječ je o članku dvojice znanstvenika što su ga prošle godine objavili u znanstvenom časopisu Heilyon. Prvi znanstvenik, Robert P. Bywater, britanski je molekularni biolog, a drugi, Jonathan N. Middleton, američki je informatičar i muzikolog. I od te smjese struka i interesa nastalo je nešto sasvim neobično: spoj kemije i muzike.


Njih su dvojica svakoj aminokiselini pripisali jedan ton muzičke ljestvice prema rastućoj hidrofilnosti: hidrofobne aminokiseline imaju duboke, a hidrofilne visoke tonove. Ukratko, aminokliseline su kodirane preko tri oktave ili 55 muzičke note (uključujući polutonove), koje odgovaraju tipkama glasovira od broja 25 do broja 80.  Gledanjem slike molekule na kojoj su bojom označeni hidrofobni (zeleno i narančasto)  i hidrofilni dijelovi (plavo, crveno i magenta) ispitanici su uspjeli povezati sliku s glazbom. Uspjeh na testu su pokazali čak i oni koji nisu imali ni kemijskog ni glazbenog obrazovanja.  


Čini se kao zabava, igra – a ipak nije. Riječ je o tome da se razlike u bilo čemu lakše uočavaju sluhom nego vidom. Tako će automehaničar uhom odmah vidjeti kako svjećica ne pali, dok će mu za pregled motora trebati malo više vremena. Liječnik slušajući srce može brže i lakše vidjeti kako s njime nešto nije u redu nego čitanjem elektrokardiograma. Tako bi i kemičari, nadaju se autori navedenoga članka, mogli lakše uočiti bitna obilježja molekula slušajući njihovu glazbu nego čitajući njihove formule. Glazba odmah  otkriva položaj hidrofilnih i hidrofobnih dijelova. Kod transmembranskih proteina hidrofilni i hidrofobni dijelovi molekule periodički se izmjenjuju, jer molekula poput niti ulazi (hidrofobnim segmentima) i izlazi  (hidrofilnim segmentima) iz stanične membrane. Po melodiji sličnoj zavijanju sirene (duboki, pa onda naglo visoki tonovi, pa opet duboki  itd.) kemičar bi odmah vidio kako je riječ baš o takvom, transmembranskom proteinu.


Glazbom se mogu opisati i druga svojstva molekule. Lanac u koji su povezane aminokiseline nije ravan, napet, nego se uvija u zavojnice, naglo mijenja smjer (što se može vidjeti i na priloženoj slici), te stvara još nekoliko standardnih oblika.  I to se može, mada kompliciranije, muzički kodirati.


I na kraju, jedan povijesni kuriozitet. Sredinom 19. stoljeća mladi je engleski kemičar John Newlands svrstao kemijske elemente prema rastućoj atomskoj masi u skupine od sedam članova, jer je uočio da se svojstva elemenata periodički ponavljaju. I možda bi ga danas slavili umjesto Mendeljejeva da mu se nije omaklo da svoju klasifikaciju nazove „zakonom oktava“. To je njegovim starijim kolegama zvučalo posve mistično (poput pitagorejske muzike sfera), pa su ga ismijali. Danas se naravno nema smisla služiti Newlandsovom klasifikacijom kad imamo Periodni sustav elemenata, no možemo se malo poigrati pa, povodeći se za „zakonom oktava“, svakom kemijskom elementu pripisati njegov ton. Tako možemo uglazbiti kemijske reakcije, poput spajanja alkohola s kisikom. Glazbu te reakcije možete čuti ovdje, no zaželite li se glazbe bjelančevina ipak ćete morati potražiti neko glazbalo. 

Dr. Nenad Raos, po struci kemičar,  znanstveni je savjetnik u trajnome zvanju na zagrebačkom Institutu za medicinska istraživanja i medicinu rada. Intenzivno se bavi popularizacijom znanosti: autor je 13 znanstveno-popularnih knjiga, 7 izložbi u zagrebačkom Tehničkom muzeju te mnogo stotina članaka po časopisima.  Dobitnik je Nagrade za znanstveni rad u području prirodnih znanosti HAZU-a (1996.) i Državne godišnje nagrade za promidžbu i popularizaciju znanosti (2003.).

dodaj komentar

zadnji komentari na forumu (3)

Ajar pet 22.9.2017 04:40

Glazba iz kemijske formule

kad mi dan počne ovako nečim dobrim, znam da ostatak ne može biti loš. kad bi se i ovaj napis dao uglazbiti .... smo ga nemojte dati ikoni suvremene "ozbiljne" glazbe josipoviću! ...

Macumba čet 21.9.2017 19:56

Re: Glazba iz kemijske formule

Ludilo! :) Odlican tekst, kao i uvijek. Glazba ima jako puno poveznica s prirodom. Ovako moze pomoci znanosti! Zapravo, uvijek je tu negdje u pozadini neka matematika, samo ju moramo prepoznati....

syncmaster245b čet 21.9.2017 19:23

Glazba iz kemijske formule

Ima smisla! "Preslusavanje" kemijskih formula je odlican nacin za usmjeravanje paznje na nekakva odstupanja, koja se eventualno kasnijim preciznijim mjerenjima mogu potvrditi ( ili osporiti). E da, vec mi dosadno ponavljati, ali odlican tekst!!!...

Britanski molekularni biolog i informatičar i muzikolog uspjeli su napraviti nešto sasvim neobično: spoj kemije i muzike - kemijske formule proteina predstaviti glazbenim zapisom

čet 21.9.2017

Predstavljen Meizu M6

Meizu je predstavio novi mobitel – M6 kojeg je opremio MediaTekovim osmojezgrenim procesorom (SoC) i 5,2-inčnim HD zaslonom 23:56

Tesla razvija vlastite čipove za automobile

Proizvođač električnih automobila u suradnji s AMD-om pokušava razviti vlastiti mikročip za umjetnu inteligenciju i sustav autopilota 20:24

Glazba iz kemijske formule

Britanski molekularni biolog i informatičar i muzikolog uspjeli su napraviti nešto sasvim neobično: spoj kemije i muzike - kemijske formule proteina predstaviti glazbenim zapisom 19:00

Apple Watch s LTE-om ima problema – s LTE-om

Iz Applea su i službeno priznali da njihov najnoviji pametni sat ima problem sa spajanjem na mobilne mreže, i da provjeravaju o čemu je riječ 12:17

Mikronis otvorio dvije poslovnice na Zagrebačkom velesajmu

Na zagrebačkom Velesajmu niknule su dvije nove Mikronisove trgovine, a povodom otvorenja, popust na sav asortiman iznosi 10% 10:50

Google preuzeo dio HTC-ovih stručnjaka za 1,1 milijardi dolara

Google je za iznos od 1,1 milijarde dolara preuzeo određen broj stručnjaka iz HTC-ovog odjela za istraživanje i razvoj, dok sam HTC nastavlja sa samostalnim razvojem pametnih telefona 10:11

Amazfit Band: Xiaomijeva fitness narukvica sa zaslonom u boji

Xiaomi je predstavio fitness narukvicu Amazfit Band, koja se ističe po 1,23-inčnom zaslonu u boji, autonomiji od 12 sati te raznim funkcijama kao što je pregledavanje vremenske prognoze 09:10

Sve bliža prodaja HTC-ovog odjela za smartphone

Stižu mnogobrojne informacije iz kojih se može zaključiti kako je prodaja HTC-ova odjela za pametne telefone već gotovo sigurna stvar, tvrtka je u srijedu zaustavila trgovanje svojim dionicama 07:35

Toshibin odjel za čipove ide Bain Capitalovom konzorciju

Skupina kompanija koju predvodi Bain Capital preuzet će Toshibin odjel za proizvodnju memorijskih čipova za oko 18 milijardi dolara 06:08

tjedni pregled

znanost i tehnologija

komentari dana

najčitanije

najkomentiranije na forumu