Cómo transformar proteínas en música puede ayudar a conocer mejor el cuerpo humano

La ciencia y el arte han encontrado un nuevo lugar común con estos tres ingredientes: proteínas, música y machine learning. Un grupo de investigadores del MIT ha conseguido convertir las estructuras moleculares que forman las proteínas en sonidos gracias a la inteligencia artificial . Este proceso también tiene un camino de vuelta: los investigadores han sido capaces de introducir algunas variaciones en la música y la han transformado de nuevo en proteínas nunca antes vistas en la naturaleza. Los resultados del estudio se han publicado esta semana en la revista ACS Nano.

"Este sistema proporciona una forma de traducir la secuencia de aminoácidos de una proteína en una secuencia musical, utilizando las propiedades físicas de las moléculas para determinar los sonidos", según MIT Technology Review. Los sonidos se modifican para llevarlos dentro del rango audible de los humanos, pero los tonos y sus relaciones se basan en las frecuencias vibracionales reales de cada molécula de aminoácido.

El sistema traduce los 20 tipos de aminoácidos en una escala de 20 tonos. Según detalla la misma publicación, la escala de sonido resultante suena poco familiar para las personas acostumbradas a la musical occidental, pero se pueden reconocer fácilmente las relaciones y las diferencias después de familiarizarse con los sonidos.

¿Qué pinta la inteligencia artificial en este percal? El equipo utilizó sistemas de machine learning para analizar el catálogo de melodías producidas por una amplia variedad de proteínas diferentes. Hicieron que la inteligencia artificial introdujera pequeños cambios en la secuencia musical o creara secuencias completamente nuevas. Después, tradujeron los sonidos a proteínas. Con este proceso, fueron capaces de crear variaciones de proteínas existentes.

El objetivo principal del estudio es mejorar la comprensión de la estructura de las proteínas y su amplia gama de variaciones. "Las proteínas constituyen el material estructural de la piel, los huesos y los músculos, pero también son enzimas, químicos de señalización, interruptores moleculares y una gran cantidad de otros materiales funcionales que conforman la maquinaria de todos los seres vivos". Pero sus estructuras son extremadamente complejas.

El equipo espera obtener nuevos conocimientos sobre el relaciones y diferencias entre las diferentes familias de proteínas y sus variaciones y utilizar esto como una forma de explorar los posibles ajustes y modificaciones de su estructura y función.

Para mostrar los resultados de forma práctica, los investigadores han creado una aplicación gratuita para smartphones Android, llamada Amino Acid Synthesizer para reproducir los sonidos de los aminoácidos y grabar secuencias de proteínas como composiciones musicales.