胺基酸為音符，基因譜樂曲

好久以前在阿簡老師哪裡讀到一些關於讓 DNA 唱歌或聽蛋白質唱歌的文章，我曾經想過 DNA 序列或蛋白質的胺基酸序列普出來的曲子能聽嗎? DNA 序列是由四個氮鹼基 A、T、G、C 組成，如果每一個氮鹼基分配一個音階，一首只有四個音階的曲子能夠不呆板嗎? 蛋白質由 20 種胺基酸以不同序列長度形成，或許每一個胺基酸給予一個音階，音域是夠了，但是 20 個音階，兩個半八度差，如果突然出現一個從最低音跳到最高音的序列嚇到聽眾怎麼辦，何況單純只分配音階所得到的曲子完全不會有節奏感。

上個禮拜有一個精通鋼琴與分子生物學的日本學者 Rie Takahashi 在基因體生物學期刊發表了一篇報告，談到如何解決讓蛋白質唱歌的難題－音階太寬與沒有節奏。

關於音階太寬以及序列可能造成音差太大的部份，Rie 先把 20 個胺基酸根據疏水性質先分成 13 組，然後每一組分配一個音階，馬上就少了 7 個音階，減去一個八度。為了避免音差太大造成突兀，她以和絃 (三個音階同時發音) 來替代過去每一個胺基酸分配一個單音的方式。這樣做還可以用來區分同一組別的兩個不同胺基酸，一個胺基酸指定為和絃根音，另一個指定為第一轉音。

致於沒有節奏感的部份則回到基因序列上來處理。三個氮鹼基組成一個密碼子 (codon)，代表一個胺基酸，不過，可能同時有四個不同密碼子表示同一個胺基酸。因此，這表示同一個胺基酸的四個不同密碼子可以用來給予音符長短－全音符、1/2 音符、1/4 音符、1/8 音符，而決定音符長短的參數就是不同密碼子在人類基因裡出現的頻率。出現的頻率越高，音符越長，這樣一來曲子就有快慢節奏變化了。

聽起來跟 Clark 教授 20 個音階的方法有不同嗎，讀者可以聽聽看自行比較一下，也可以用自己的 DNA 序列去試看看。

這樣做有一個好處，像莫札特這樣的音樂天才也能夠很快變成分子生物方面的佼佼者，畢竟能夠背得起來一個基因或蛋白質序列的人鳳毛麟角。