2003-04-20 01:06:30弓長

Genome Philharmonic 

2003年4月14日International Human Genome Consortium宣布完成人體基因體計畫中99% DNA之定序工程,距離1953年4月25日Francis Crick & James Watson在Nature發表DNA雙螺旋結構的文章,其實還沒有滿五十年。

當從事生物醫學研究的科學家歡喜相互祝賀之際,西班牙馬德里的微生物學家Dr. Aurora Sanchez Sousa,卻發現大家今日能夠靠解讀各種生物基因體序列來了解疾病成因外,大量的DNA序列其實還有提供一個另類的發展創作空間。當研究酵母菌的Dr. Sanchez Sousa解讀ST2基因時,她發現其中的重複的DNA序列片段,跟編曲樂理中樂章迴旋的主題相似,宛如兩者都保存大自然有機生命體有規律之特質。

Dr. Sanchez Sousa夥同她在馬德里Ramon y Cajal Hospital的同事,將念珠菌Candida ablicans和一些生物體的基因體序列Do-Re-Mi音階化,與作曲家 Richard Krull的合作,花了兩年的時間,以DNA序列音階為靈感創作出了一系列的樂曲。

他們的概念很簡單,因為DNA序列都是由Adenine (A), Thymine (T), Cytosine (C), Guanine (G) 這四個鹼鹽基排列組成。所以透過電腦將大量的DNA序列,自動轉換成Do-Re-Mi音階 : Thymine 變成 Re, Guanine 變成 So, Adenine 變成 La, Cytosine 變成 Do 。經過兩年的整理與編輯這些基因體啟發的樂譜後,他們在今年2月蒐集十首樂曲收錄在 “Genoma Music/Music on the Genome” An Instrumental CD發表。其中各首以基因命名的樂曲如ALU, YRB1P, BASIC COMPONENTS Alfa 對研究這些基因的科學家,更含有意義深遠的肯定價值。

“Music and genetic sequences are fused to express the essence of life through sensations and feelings” Aurora Sanchez Sousa

1.- BASIC COMPONENTS Alfa (2,56)
2.- Yal069 W - Sacharomyces cerevisiae (3,32)
(In memorian Dr. E. Drouhet)
3.- ALU J (Human Alu repetitive element) (2,56)
4.- HOMO SAPIENS ALPHOID SEQUENCE (3,11)
5.- YRB1P Candida albicans (4,23)
6.- HOMO SAPIENS CONEXIN 26 (3,50)
7.- SLT2 - protein kinase (5,37) (“Amanecer de Noely”)
8.- HOMO SAPIENS FASH3 (ELOVL4) (4,06)
9.- HOMO SAPIENS PROTEASE NEXIN -II (3,49)
(Alzeheimer disease)
10.- BASIC COMPONENTS Omega (2,58)

耐人尋味的是其中一首旋律相當動人的樂曲HOMO SAPIENS CONEXIN 26,其實來自人類基因CONEXIN 26的序列。但是在人類CONEXIN 26基因突變的臨床個案中,該基因被證實確實是導致失聰的原因之一。

其實生命科學界還有一些音樂造詣不錯的作曲家,利用大自然生命奧妙的規律啟發創作的靈感,創作出不少的合成音樂。在DNA序列解讀後,辨識出DNA序列編碼的蛋白質,科學家也可以改以蛋白質個別單位氨基酸之序列代表。所以也有人將氨基酸的Single Letter Amino Acid Code,轉變成各個音階,譜出不同旋律的樂曲。

例如Larry Lang在他太太懷有身孕的時候,利用Oxytocin 為靈感創作出Oxy Fugue 9。其實Oxytocin是一個9個氨基酸組成的荷爾蒙,由27個DNA鹼鹽基編碼而成。Oxytocin具有刺激子宮收縮的效應,而Larry Lang創作的時候真是他太太接近分娩的時期。

而日本有一些科學家也熱中此道,長年來真正把這個現象當作一門學問在研究,早在1984年Hayashi 和Munakata 兩人在Nature 就有發表轉換DNA序列為音樂相關的研究。他們認為如果將DNA序列轉換成音樂,在某些特定序列的排列之辨別分析上,悅耳的音樂比ATCG字母代表的排列更容易歸納。

Hayashi,K. and Munakata,N. Basically musical. Nature, 310, 96, 1984.

這裡可以聽到Nobuo Munakata編寫的Codon Table Song
http://www.toshima.ne.jp/~edogiku/FlaMovIntro/CodonTableS.html

旅美的日本科學家Susumo Ohno更是利用DNA序列中重複的序列片段,和Palindrome旋轉對稱(DNA 上的序列排列從左讀和從右讀都一樣的結構- 如AACTTGGTTCAA),發展出另一套音階轉換的系統。他曾嘗試將蕭邦夜曲依照他的規則逆向轉變成DNA序列,發現所得的這段160 Codon的Open Reading Frame 竟然跟老鼠的RNA polymerase II最後一段Exon 之DNA序列十分相似。

Susumo Ohno and Midori Ohno. The all prevasive principle of repetitious recurrence governs not only coding sequence construction but also human endeavor in musical composition. Immunogenetics 24: 71-78. 1986.

Susumo Ohno. A song in praise of peptide palindromes. Leukemia 7 (Supplement 2, August 1993): S157-9.

到底是這些科學家平日太專注投入解讀DNA工作,潛移默化讓研究完全融入他們生活文化,而達到一種最高創作境界之昇華 ?

還是Simply這些人用腦過度,頭殼壞掉了呢 ?

Genoma Music網站裡面有提供四首DNA啟發的創作樂曲試聽
http://www.genomamusic.com

難道Oxy Fugue 9 也許有助分娩,刺激子宮收縮?
http://www.larrylang.net/GenomeMusic/OxyFugue9.mp3


圖片

上 : Genoma Music CD中收錄的Connexin 26基因樂譜。

下 : 英國Royal Mail紀念DNA雙螺旋結構發表五十週年慶,2003年2月25日也推出了The Secret of Life系列DNA主題漫畫郵票。