蛋白质与音乐中的多层结构和意义

蛋白质与音乐中的多层结构和意义

把核糖体的形象比作录音机，mRNA比作磁带，而蛋白质则是音乐。这看上去像是信手掂来，然而它们之间却有一些精彩的平行之处。音乐不仅仅是线性的音符序列。我们的心智是在比这高得多的层次上来理解乐曲的。我们把音符组块化成为乐句，若干乐句构成旋律，一些旋律形成乐章，几个乐章组成全曲。类似地，蛋白质只有在作为组块化单元起作用时才有意义。尽管一级结构已经携带着制造三级结构所需要的全部信息，但仍然“嫌少”，因为只有在物理上实际造出这个三级结构来，才能理解其潜力。

有人可能会奇怪：二级结构哪去了？其实是有的，就连四级结构也有。蛋白质的折叠现象不止存在于一个层次上。具体讲，在氨基酸链的某些地方，有形成一种螺旋的趋势，这叫阿尔法螺旋（别与DNA双螺旋搞混）。蛋白质的这种螺旋形扭曲处在比其三级结构低的层次。四级结构可以比拟成由独立乐章组成的整个乐曲大厦，因为它牵涉到把已经绽开三级鲜花的若干不同的多肽组合成一个更大的结构。这些独立的链之间通常由氢键相连，而不是靠共价键。当然，这正像一个由若干乐章组成的乐曲，其各章之间的联系远不如章内的联系紧密，但仍能形成一个“有机”的整体。

一级结构、二级结构、三级结构和四级结构，这四个层次还可以比作《前奏曲，蚂蚁赋格》中的“无之图”的四个层次。总的结构——由两横一撇及一个竖弯钩组成一个“无”字——是它的四级结构；那两横及那一撇一竖弯钩本身是三级结构，分别由“整体论”和“简化论”组成；而三级结构的“整体论”与“简化论”其笔划分别由二级结构的“简化论”和“整体论”组成，最后，一级结构则是一遍又一遍地重复“无”字。