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.).