Un chercheur du MIT traduit la structure moléculaire du virus SARS-CoV-2 en musique

Science

Par Felix Gouty le

Markus Buehler, professeur au MIT, s’est spécialisé dans la visualisation musicale des structures moléculaires complexes. Il a récemment traduit la structure d’une protéine membranaire du coronavirus à l’origine du COVID-19 en morceau de musique classique en contrepoint.

Crédits : NIAID / NIH.

Et si pour mieux connaître le coronavirus SARS-CoV-2, il fallait le mettre en musique ? En plus d’être ingénieur et chercheur spécialiste des structures moléculaires au prestigieux MIT (Institut technologique du Massachusetts), Markus Buehler est aussi musicien. Il y a quelques années, il a eu l’idée d’une visualisation musicale des molécules. Ces dernières sont non seulement invisibles à l’œil nu, mais sont parfois très difficiles à observer dans leur entièreté, au microscope ou par des modèles graphiques. Il a ainsi utilisé des technologies d’intelligence artificielles pour convertir les caractéristiques de leurs structures en notes, en rythme et en ton – notamment, en 2013, pour la soie d’araignée. Selon lui, aussi bien la musique que les molécules se basent sur des motifs qui se répètent ou s’inversent. « Nos cerveaux humains sont très fort lorsqu’il s’agit d’analyser le son, explique Markus Buehler dans une interview donnée à MIT News, le journal interne du MIT. A l’inverse, nous aurions besoin d’un très puissant microscope pour voir tous les détails de ce que l’on entend sur une seule image et nous ne pourrions même pas la voir entièrement. »

Plus récemment, il s’est attaqué au virus du COVID-19. Le chercheur s’est plus particulièrement intéressé à la structure moléculaire de la protéine « Spike », ou S. Cette dernière, située au niveau de l’enveloppe membranaire du virus et dirigée vers l’extérieur, lui sert à la fois de grappin et de clé pour tromper une cellule cible et lui permettre d’y pénétrer. Une fois à l’intérieur, le virus détourne certains dispositifs biologiques de la cellule pour se reproduire et ainsi se multiplier dans le corps de son hôte puis se propager. Cette protéine virale est composée de trois chaînes polypeptidiques – c’est-à-dire, constituées de plusieurs acides aminés différents, l’unité de base des protéines – entrelacées. Après analyse de la complexité de cette structure en ayant recours à l’intelligence artificielle, Markus Buehler l’a traduite en musique sous la forme d’un morceau aux sonorités classiques de contrepoint, où les notes semblent s’entre-choquées. « Comme le virus avec vos cellules, cette musique trompe votre oreille tel un envahisseur déguisé en visiteur amical, souligne le chercheur. Grâce à la musique, il devient plus facile de voir la protéine Spike du SARS-CoV-2 et d’apprécier l’urgence de mieux comprendre le langage des protéines. » Pour Markus Buehler, cette méthode n’est évidemment pas qu’esthétique, mais aussi scientifique. Selon lui, si suffisamment de structures moléculaires sont traduites en musique, nous pourrions plus facilement identifier des similitudes et ainsi effectuer plus rapidement des recherches sures, par exemple, des médicaments aux vertus similaires insoupçonnées.

Écoutez le coronavirus mis en musique sur Soundcloud.

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