Yazı Detayı
14 Mayıs 2020 - Perşembe 20:33
 
VİRÜSÜN SESİ: MATERYOMÜZİK
Meryem Sinem Uyar
ayenihaber@hotmail.com
 
 

 

VİRÜSÜN SESİ: MATERYOMÜZİK

2019’ un son günlerinden bu yana, Wuhan balık pazarından gelen haberle yavaş yavaş yeni bir hayat düzenine geçiş yaptık. Global ölçekte gündemimizin odağı olan coronavirus hakkında yaklaşık beş aydır binlerce görsel, haber ve yazı paylaşıldı. Virüsün yapısını, etki mekanizmasını, neye benzediğini artık büyük oranda biliyoruz.

Peki, aniden hayatın merkezinde yerini alan bu varlığın “sesi”ni hiç merak eden oldu mu?

Cambridge’den bir grup bilim insanı bu sorunun cevabını aramak üzere kolları sıvadı. Daha önce de proteinlerin sese dönüşümü üzerinde çalışan ve çalışmalarını SoundCloud’da yayınlayan grubun yeni odağı coronavirüstü. Peki, protein nedir ve sese dönüştürülmesi ne demektir?

Proteinler, yaşamı oluşturan temel taşlardır ve DNA dizisi tarafından kodlanmış 20 çeşit amino asidin farklı şekillerdeyan yana gelmesiyle oluşur. Yani proteinler, DNA kod dilinin maddeleşmiş halidir ve nasıl konuşulduğunu henüz tam olarak bilmediğimiz doğal bir dili yansıtır.  “Canlı mıdır?” sorusuna kesin bir yanıt verilemeyen virüsler de protein yapıda varlıklardır.

Bu dilin çözümlenmesi için gün geçtikçe yeni teknikler üretiyor ve biraz daha aşama kaydediyoruz. Proteindeki moleküllerin titreşim frekanslarının hesaplanması da bu yöntemlerden biri. Peki bu dönüşümde nasıl bir yol izleniyor?

SARS-CoV-2’ ninbulaşının diğer virüslerden daha kolay olmasının sebeplerinden biri devirüsün hedef hücreyle etkileşime geçtiği aktif bölgenin, sivri protein (spike protein) kısmında bulunması ve bu bölgede diğer bilinen coronaviruslerden farklı olarak insan solunum hücrelerine daha sıkı bağlanmaya sebep olan 12 harflik (ccucggcgggca) eklenti içermesi (Coutard ve ark., 2020). Bunun yanında virüs,  katlanması “ilginç” olarak nitelendirilen üçlü protein zincirlerine de sahip (Li ve ark., 2019). Gözle görülemeyen bu yapıların analizi özellikle sivrimsi doğalarından dolayı daha güç fakat bu bölgeler sonifikasyon yaklaşımıyla “duyulabilirler”.

2019’da yapılan bir çalışmayla, moleküllere ait her bir titreşim sıcaklık faktörüyle de ilişik olarak, tıpkı parmak izi gibi farklı birer spektrumda (frekans aralığında) ayrı sesler olarak tanımlandı (Yu ve ark., 2019). Sesteki dizileri tanımlamak için bir müzikal ölçek -amino asit ölçeği- geliştirildi ve bu ölçekte daha önceki çalışmada tanımlanan sesler temel alındı. Ritimler ise proteinin belirli bölgelerini ifade etmek için kullanıldı. Çakışan sesler, gömülü akorlar gibi üst düzey terimsel öğelerle proteinin daha karmaşık yapıları tanımlandı. Kısaca; sonifikasyon denen bu yöntemle her amino aside özel bir nota verildi ve amino asitlerin doğal davranışlarından olan uzanma veya kıvrılmalarla notaların şiddeti ve süresi değiştirilerek müziğe yansıtıldı. Toplamda, SARS-CoV-2 virüsünün dizisine ait 1 saat 49dakika 48 saniyelik bir parça oluşturuldu.

 Ortaya çıkan parça, proteinin üst üste katlanmış amino asitlerini, çok katmanlı bir beste oluşturan iç içe melodilerle temsil ederek notaların notalara karşı çalındığı bir “kontrpuan müziği” halini aldı. Tıpkı, çeşitli ses yapılarından oluşan bir senfoni gibi, proteinin de karmaşık ve kesişimli iç geometrisi harf dizilerinden oluşan DNA kodunu maddeleştirmiş ve kendini ses olarak gerçekleştirmiş oldu.

Peki, sanat değerinin yanında bu çalışmanın tedavi veya aşı geliştirme sürecine bir katkı sunacağını umabilir miyiz? Çalışmanın sahibi Massachusetts Institute of Technology (MIT)’den Profesör Markus J. Buehler’ in Uluslararası Bilim Kurulu (International ScienceCounsel)’ da yayınlanan röportajına göre:

“Uzun vadede, evet. Proteinleri seslere dönüştürmek protein mühendisliği araçlarından biri. Yani bu yöntem proteinleri anlama ve dizayn etme için kullanılıyor. Çok küçük bir mutasyon (DNA’ ya ait dizideki iç veya dış etken kaynaklı harf değişimi) bile SARS-CoV-2’ ninpatojenik (hastalık yapıcı) gücünü artırıp azaltabilir. Sonifikasyon yöntemi ile bu sivri protein yapısını sese dönüştürerek SARS, MERS gibi önceki coronavirus yapılarıyla veya virüsün kendi içerisinde ACE-2 reseptörüne bağlanan ve bağlanmayan bölgesini biyokimyasal süreç açısından kıyaslayabiliriz. Oluşturduğumuz müzikte, konakçıya bulaşı arttıran sivri proteinin titreşimsel yapısını analiz ettik. Bu titreşim kalıplarını anlamak, ilaç tasarımı ve çok daha fazlası için önemlidir. Titreşimler sıcaklık, (örneğin insan vücuduna göre) arttıkça değişebilir. Bu parametreyle neden SARS-CoV-2’ ye ait sivri uçların, insan hücrelerini diğer virüslerden daha çok çektiği açıklanabilir. Bu soruların cevabını lisansüstü öğrencilerimle devam etmekte olan araştırmalarda arıyoruz. Diğer yandan, bu yaklaşım bilinen diğer yöntemlerle birleştirilerek virüse karşı ilaç tasarlamak için de kullanabilir, örneğin virüsün enfeksiyon yeteneğine müdahale etmek için sivri proteine bağlanabilen herhangi bir antikorla melodik ve ritimsel olarak uyumlu yeni bir protein araştırabiliriz.”

Profesör Buehlerropörtajın devamında, müziği yapıların algoritmik yansıması olarak niteliyor. Bach’ın GoldbergÇeşitlemeleri’ yle proteinlerde ortaya çıkardıkları kontrpuanın göz alıcı bir biçimde örtüşmesine dikkat çekiyor ve bunları doğada bestelendiği gibi bütün duymanın mümkün olduğunu ifade ediyor: ”Ses ve müzik analizinin maddi dünyayı daha iyi anlamamıza yardımcı olabileceğine inanıyoruz. Sonuçta, sanatsal ifade içimizdeki ve etrafımızdaki dünyanın sadece bir modelidir.”

Çalışmalarında, kendi deyimiyle “kuantum kimyasını ve gerçek fiziksel prensiplerini müzikal kompozisyon tuvalini oluşturmak için temel” olarak alan Buehler; materyomüzik aracılığıyla proteinleri dünyada mümkün olduğunca çok insana öğretmeyi hedefliyor;“Bu bilgiler yaşamın umumi maddi temelleri ve herkes tarafından bilinmeye fazlasıyla değer!”

2020 yılının Uluslararası Akustik Komisyonu tarafından “Uluslararası Ses Yılı” ilan edilmesini de not düşerek (https://sound2020.org/) “o” seslerle yazıyı noktalayalım:

● COVID-19, 2019-nCoV (Protein Veri Bankası (PDB) no: 6VSB) patojeni, sivri proteininin amino asit sekansının ve yapısının müzikal bir temsili:

https://soundcloud.com/user-275864738/viral-counterpoint-of-the-coronavirus-spike-protein-2019-ncov

● Amino asit ölçeğinde COVID-19’un sonifikasyonu:

https://soundcloud.com/user-275864738/sonification-of-virus-spike

● Karşılaştırma:

Protein Veri Bankası (PDB) Numaraları: 5i08, 6vsb [yeni coronavirus], 6m17 [insan hücresine bağlanan sivri uç], 6m18 ve 6m1d [insan hücresine bağlanmamış hali]: https://soundcloud.com/user-275864738/comparison-5i08-6vsb.

● Fazlası:https://soundcloud.com/user-275864738

 

 

 
Etiketler: VİRÜSÜN, SESİ:, MATERYOMÜZİK,
Yorumlar
Diğer Yazılar
Öne Çıkanlar
Ulusal Gazeteler
Bu Haftaki Sayımız
Alıntı Yazarlar
Anketler
Haber sitemizi nasıl buldunuz ?
Sayfalar
Süper Lig
Takımlar
P
Av
M
B
G
O
1
Başakşehir FK
69
0
5
9
20
34
2
Trabzonspor
65
0
5
11
18
34
3
Beşiktaş
62
0
10
5
19
34
4
Sivasspor
60
0
8
9
17
34
5
Alanyaspor
57
0
9
9
16
34
6
Galatasaray
56
0
8
11
15
34
7
Fenerbahçe
53
0
11
8
15
34
8
Gaziantep FK
46
0
10
13
11
34
9
Antalyaspor
45
0
11
12
11
34
10
Kasımpaşa
43
0
15
7
12
34
11
Göztepe
42
0
14
9
11
34
12
Gençlerbirliği
36
0
16
9
9
34
13
Konyaspor
36
0
14
12
8
34
14
Denizlispor
35
0
17
8
9
34
15
Çaykur Rizespor
35
0
19
5
10
34
16
Yeni Malatyaspor
32
0
18
8
8
34
17
Kayserispor
32
0
18
8
8
34
18
MKE Ankaragücü
32
0
16
11
7
34
Arşiv
Haber Yazılımı