project UA Inez Michiels 2011 - Genetic Coding vzw

INHOUD
IN SITU
DNA
NEURONEN SCHAKELAARS
HET NETWERK
64 KLEURTINTEN
192 CODONPAREN
SPEL
KLEURENHARMONIËN
project UA
Inez Michiels
2011
VOORSTELLING DOOR HET VORMEN VAN AMINOZUREN
NCS-WAARDEN
BRONNEN
CONTACT

IN SITU
‘64’ is ontworpen voor een tentoonstelling in situ Universiteit Antwerpen, campus
Drie Eiken, waar bijna de volledige Faculteit Geneeskunde en delen van de Faculteit
Farmaceutische, Diergeneeskundige en Biomedische Wetenschappen en de
Faculteit Wetenschappen gevestigd zijn.
Ik wilde een werk maken dat te maken zou hebben met biologie, het brein en
wetenschap. Ik dacht eraan de basisstructuur van het werk te vestigen op de
wiskunde van het DNA, en te kijken wat eruit zou komen.
DNA
DNA is de belangrijkste chemische drager van erfelijke informatie in alle bekende
organismen. Een DNA-molecuul bestaat uit twee lange strengen van nucleotiden,
die samen een dubbele helix vormen. De twee strengen zijn aan elkaar verbonden
door zogenaamde baseparen. Voor het DNA zijn er 4 verschillende basen: thymidine,
cytosine, adenine en guanine, afgekort met respectievelijk T, C, A en G. Een basepaar
verbindt twee tegenover elkaar liggende nucleotiden. In het DNA kunnen twee
soorten basenparen gevormd worden: guanine en cytosine vormen samen een
basenpaar, adenine en thymine ook. Drie opeenvolgende basen vormen een codon
of triplet. Elk codon in een DNA-streng wordt afgelezen en ‘vertaald’ in een
aminozuur. Het aantal verschillende codons bedraagt 4 3 , dus 64, ruim voldoende
voor de twintig verschillende aminozuren. De volgorde van nucleotiden in een
project UA - Inez Michiels - 2011
streng wordt een sequentie genoemd. Omdat er zeer veel sequenties mogelijk zijn,
kan de volgorde van nucleotiden unieke erfelijke informatie verschaffen. a
NEURONEN SCHAKELAARS
Ik wou ook het brein erbij betrekken. Ik vond informatie over de werking van
neuronen, die in grote mate een elektrisch fenomeen zijn. b, c In simpele vorm te
vergelijken met de werking van een lichtschakelaar. Wanneer een biologische
schakelaar open is, is het een onderbroken geleider, een toestand die ik voorstel
met ‘00’. Een gesloten biologische schakelaar laat stroomgeleiding toe, een toestand
die ik voorstel met ‘11’. Daarbij verwijzen de termen ‘open’ en ‘gesloten’ naar de
elektronische en niet naar de mechanische toestand. Uitgaande van de twee
mogelijke schakeltoestanden kunnen twee mogelijke veranderingen aangeduid
worden.
Van open (00) naar gesloten (11) = sluiten: voorgesteld met ‘01’.
Van gesloten (11) naar open (00) = openen: voorgesteld met ‘10’.
Rekening houdend met de opmerking van G.J. Whitrow dat het menselijk brein “op
een elektrisch net lijkt, met aan het begin alle schakelaars open”, kunnen de vier
schakelaars als in fig.1 voorgesteld worden. d
00 01
1 2
4 3
10 11
fig.1 fig.2
T C
1 2
4 3
G A
1

Door Ferre Alpaerts wordt een hypothetisch verband gelegd tussen de 4 schakelaars
en de ‘letters’ van de genetische code. c Ik gebruik zijn TCAG-hypothese om een
verbinding te leggen tussen de vier neuron-schakelaars en de vier basen van het
DNA. Zie fig 2. Er bestaan echter 8 manieren om beide schema’s met elkaar in
verband te brengen. Naast de TCAG-hipothese zijn er nog 7 andere mogelijkheden
denkbaar (TGAC, AGTC, ACTG, CTGA, CAGT, GTCA, GACT).
Volgende tafel (fig.3) toont een overzicht van de 64 mogelijke codons of genetische
woorden die met de letters van het DNA kunnen gevormd worden volgens de TCAGhypothese.
Horizontaal en verticaal is er de omzetting naar de digitale O en 1
codering die refereert naar de neuronenschakelaars.
000 001 010 011 100 101 110 111
000 TTT TTC TCT TCC CTT CTC CCT CCC
001 TTG TTA TCG TCA CTG CTA CCG CCA
010 TGT TGC TAT TAC CGT CGC CAT CAC
011 TGG TGA TAG TAA CGG CGA CAG CAA
100 GTT GTC GCT GCC ATT ATC ACT ACC
101 GTG GTA GCG GCA ATG ATA ACG ACA
110 GGT GGC GAT GAC AGT AGC AAT AAC
111 GGG GGA GAG GAA AGG AGA AAG AAA
fig.3
HET NETWERK
Ik had nu 64 verschillende codons die ik zowel in de versie 4 3 (met drie letters)
als in de digitale versie 2 6 (met zes digits) kon weergeven. Wat ik zocht was een
manier om de genetische woorden met elkaar te verbinden. Ik had in gedachten
een visualisatie van een immens netwerk, dat zou doen denken aan een brein. De
digitale versie laat toe om een reis te maken door de codons door telkens één van
de zes digits te laten omkeren. Dus wanneer 0 dan 1, en wanneer 1 dan 0. Vermits
elke codon 6 digits heeft kunnen er per codon zes verschillende verbindingen naar
andere codons gelegd worden. Dit vormde de basis voor het netwerk.
project UA - Inez Michiels - 2011
64 KLEURTINTEN
Deze boeiende structuur had nu enkel nog een middel nodig om zich te materialiseren
en tastbaar te worden. Door kleurtinten te koppelen aan de codons ontstond een
visualisatie van deze puur wiskundige constructie.
De 64 tinten heb ik geselecteerd uit de Ostwald kleurenruimte waarbij 6 kleuren,
in volgorde van blauw, groen, geel, oranje, rood en paars rond een zwart-wit as
geplaatst zijn. Deze 8 kleuren (de 6 + zwart en wit) noem ik verder ‘hoofdkleuren’.
De frequenties van de 4 basiskleuren blauw, geel, groen en rood heb ik afgestemd
op wetenschappelijk onderzoek naar ‘unique hues’. f De mens, eender van welke
cultuur of huidskleur, kiest ongeveer dezelfde frekwentie wanneer gevraagd naar
de 4 basiskleuren. En er blijkt ook een biologische verklaring voor dit fenomeen.
g, h De frekwenties van het paars en oranje in deze set heb ik bepaald door een
evenwichtig midden te nemen tussen de gegeven frekwenties van de omgevende
basiskleuren. Vervolgens heb ik elke hoofdkleur gemengd naar elkaar in twee
tussenstappen, om tot een evenwichtige collectie van 64 kleurtinten te komen.
Omdat kleuren een emotionele taal spreken, die abstracter is dan die we met
woorden kunnen uitdrukken, heb ik de koppeling van de codons met de kleurtinten
gedaan volgens de genetische semantiek. Die legt een verband tussen de genetische
code en betekenisleer. c, e
Volgende tafel (fig.4) geeft een overzicht van de 64 kleurtinten en de 64 genetische
woorden van de genetische code. Elke hoofdkleur komt in 8 verschillende tinten
met een nummering van 0 tot 7. Ik gebruik volgende afkortingen voor de
hoofdkleuren: blauw = BL, zwart = ZT, groen = GR, paars = PS, oranje = OR, rood
= RD, wit = WT, geel = GL.
2

000 001 010 011 100 101 110 111
000 BL0 BL1 BL2 BL3 PS4 GR5 ZT6 BL7
001 ZT1 ZT0 ZT3 PS2 PS5 GR4 ZT7 BL6
010 GR2 GR3 GR0 GR1 PS6 GR7 ZT4 BL5
011 PS3 ZT2 PS1 PS0 PS7 GR6 ZT5 BL4
100 GL4 WT5 RD6 OR7 OR0 OR1 WT2 OR3
101 GL5 WT4 RD7 OR6 RD1 RD0 RD3 GL2
110 GL6 WT7 RD4 OR5 OR2 WT3 WT0 WT1
111 GL7 WT6 RD5 OR4 GL3 RD2 GL1 GL0
fig.4
192 CODONPAREN
Ten slotte wilde ik de verbindingen die in het netwerk door de digits gelegd worden
gebruiken om het kunstwerk vorm te geven. Ik maakte blokjes met aan één kant
een bepaalde kleurtint (= codon = code), en aan de andere kant een digitaal
gekoppelde kleurtint (= code met 1 digit verschil). Er zijn in totaal 192 blokjes
waarbij elke zijde van een blokje 6 mogelijke koppelingen heeft met andere blokjes.
Bijvoorbeeld de codon TAT met kleurtint GR0 heeft 6 mogelijke koppelingen (fig.5).
TAT komt overeen met de digitale code 010010. De mogelijke verbindingen zijn
dan 010011 (TAC), 010000 (TGT), 010110 (CAT), 011010 (TAG), 000010 (TCT),
110010 (GAT).
fig.5
TAT
GAT
TAT
TCT
TAT
TAG
project UA - Inez Michiels - 2011
TAT
CAT
TAT
TGT
TAT
TAC
SPEL
De blokjes met de kleurenparen, die de codonparen voorstellen, brachten me op
het idee van een dominospel. Ik maakte een versie en kwam tot de vaststellingen
dat het spel echt kan gespeeld worden. Men kan namelijk heel veel routes afleggen
in het netwerk, steeds andere en, op het einde van het spel, een gesloten ring
vormen. Het kunstwerk ontstaat dan tijdens het spel, door de spelers die de blokjes
telkens anders leggen, altijd een prachtig kleurenlint vormend.
REGELS VOOR HET SPEL
‘64’ is te vergelijken met het gekende domino spel, waarbij de blokjes per paar
voorkomen en een lint of sequentie van blokjes vormen.
De opstart
Zoek een tafel met een goede verlichting.
Verdeel de blokjes over de aanwezige spelers.
Het spel
De eerste speler legt een blokje, de tweede speler koppelt er een tweede blokje
aan enz. Elke speler mag steeds slechts één zet doen. Als hij niets kan leggen
moet hij zijn beurt overslaan.
Laat de ‘open’ zijde van een
sequentie met een bepaalde
kleurtint steeds opvolgen door een
blokje met dezelfde kleurtint. (fig.1)
Aan het begin van het spel is er
keuze tussen 6 verschillende
mogelijkheden (zie fig.5).
Naargelang het spel vordert
verkleinen de mogelijkheden.
open zijde
fig.1 Lint of sequentie
open zijde
3

Het kan enkele keren tijdens het spelen voorkomen dat een kleinere ring gevormd
wordt zodat de spelers hun resterende blokjes niet meer kunnen leggen. Dan mag
de speler die aan beurt is aan één van de twee uiteinden van het lint een blokje
wegnemen en dat aanleggen aan het andere eind. De volgende speler moet dan
aan de kant van het lint waar de vorige speler een blokje heeft weggehaald, ook
een blokje weghalen en dat aan de andere zijde van het lint aanleggen. Dit moet
zo verder gaan tot er iemand aan de beurt is die de mogelijkheid ziet een blokje
uit zijn resterende blokjes te leggen. Zo kan het spel weer zijn gewone gang gaan
waarbij iedere speler om beurt een blokje aanlegt.
Winnen
De speler die eerst al zijn blokjes kan leggen heeft gewonnen. Maar daarmee is
het spel nog niet uit. De overige spelers moeten proberen de volmaakte ring te
vormen met alle blokjes.
In situ
Het kunstwerk wordt gevormd door de spelers.
Het spel kan met video opgenomen worden en later afgespeeld.
Het eindresultaat kan getoond worden in een gesloten glazen bak.
KLEURENHARMONIËN
Met de blokjes kunnen kortere sequenties gelegd worden. De kleurtinten in een
korte reeks vormen onverwacht mooie kleurencombinaties, en kunnen helpen bij
het zoeken naar kleurenharmoniën voor toepassingen in o.a. het interieur,
architectuur, stoffen of kleding-ontwerp. De 64 kleurtinten zijn een evenwichtige
selectie uit de kleurenruimte, waardoor alle belangrijke tinten vertegenwoordigd
zijn.
NCS en kleurbenamingen
De NCS-waarden achteraan deze tekst refereren naar het bekende kleurensysteem
van Natural Colour System dat in vele verfwinkels en door grote verfmerken
gehanteerd wordt voor communicatie over kleuren. De kleurennamen geven een
andere manier om kleuren te benoemen en te beschrijven.
project UA - Inez Michiels - 2011
VOORSTELLING DOOR HET VORMEN VAN AMINOZUREN
Aminozuren zijn bouwstenen voor eiwitten en polypeptiden. Eiwitten worden
opgebouwd uit twintig verschillende 'bouwstenen' die de 'twintig aminozuren' heten.
Een afbeelding uit Wikipedia toont de samenstelling van elk aminozuur.
Door omzetting naar kleur kunnen kleurlinten gevormd worden die de aminozuren
verbeelden. Deze aminuzuur ketens kunnen met het spel gevormd worden.
Enkele voorbeelden:
THR
HIS
TYR
ARG
VAL

In situ UA vond ik twee mogelijk locaties om dit te realiseren. Hieronder enkele
simulaties. De exacte kleurvolgorde en plaats staan nog niet vast.
Locatie 1 Grote arena met trappen.
project UA - Inez Michiels - 2011
5

NCS waarden
TTT = BL0 NCS 1560-R90B
lichtblauw, hemelsblauw, cyaan, lapis
TTC = BL1 NCS 4030-R90B
grijsblauw, duifblauw, rookblauw
TCT= BL2 NCS 2050-B20G
vervuild turquoiseblauw, capriblauw, staalblauw
TCC = BL3 NCS 2060-R70B
vervuild paarsblauw, lavendelblauw
CAA = BL4 NCS 3065-R90B
donkerblauw, Pruisisch blauw, marineblauw
CAC = BL5 NCS 3060-R70B
ultramarijn, paarsblauw, indigoblauw, oriëntaals blauw
CCA = BL6 NCS 2065-R90B
elektrisch blauw, lazuurblauw, knalblauw, koningsblauw
CCC = BL7 NCS 3060-B10G
aquamarijnblauw, turkooisblauw, groenblauw, laguneblauw
TTA = ZT0 NCS 8010-Y50R
donkerbruin, sepia, Van Dijck-bruin, gebrande omber
TTG = ZT1 NCS 8000-N
donkergrijs, antracietzwart, leizwart
TGA = ZT2 NCS 7020-R
donkerbordeaux, zwartrood, ebbehoutzwart
TCG = ZT3 NCS 7020-Y
donker kaki, legergroen, natogroen, olijfzwart
CAT = ZT4 NCS 5540-R90B
blauwzwart, nachtblauw
CAG = ZT5 NCS 7020-B90G
groenzwart
CCT = ZT6 NCS 9000-N
pekzwart, fluweelzwart, gitzwart, pikzwart, roetzwart
CCG = ZT7 NCS 7020-R50B
paarszwart, auberginekleurig
TAT = GR0 NCS 1080-G30Y
geelgroen, gifgroen
TAC = GR1 NCS 4020-G
grijsgroen, eucalyptusgroen, vaalgroen
project UA - Inez Michiels - 2011
TGT = GR2 NCS 1060-G
lichtgroen, frisgroen, opaalgroen
TGC = GR3 NCS 3065-G50Y
olijfgroen, bronsgroen, mosgroen
CTA = GR4 NCS 4040-B50G
vervuild aquamarijngroen, heliotroopgroen
CTC = GR5 NCS 3560-G
donkergroen, dennegroen, sparregroen, spinaziegroen
CGA = GR6 NCS 1565-G
felgroen heldergroen
CGC = GR7 NCS 3050-B60G
aquamarijngroen, blauwgroen, turquoise
TAA = PS0 NCS 3055-R30B
purper, roodpaars, roodviolet
TAG = PS1 N CS 5020-R50B
grijsmauve, grijspaars
TCA = PS2 NCS 2065-R20B
mauve, bordeauxpaars
TGG = PS3 NCS 2050-R50B
lichtpaars, antiekpaars, lavendel
CTT = PS4 NCS 4040-R60B
vervuild blauwpaars, blauwlila
CTG = PS5 NCS 3555-R60B
blauwpaars, blauwviolet
CGT = PS6 NCS 3055-R50B
zuiver paars, amethistkleurig, indigopaars, violet
CGG = PS7 NCS 5040-R50B
donkerpaars, dieppaars
ATT = OR0 NCS 3560-Y50R
oranjebruin, kastanjebruin, café-au-lait
ATC = OR1 NCS 4020-Y50R
grijsbruin, vuil bruin, oranjegrijs
AGT = OR2 NCS 2570-Y70R
vervuild warmbruin, baksteenbruin, gebrande sienna
ACC = OR3 NCS 33050-Y30R
kakibruin, pakpapierbruin, olijfbruin
GAA = OR4 NCS 0560-Y50R
6

licht okeroranje, bleekoranje
GAC = OR5 NCS 0585-Y40R
geeloranje, saffraanoranje, cadmiumoranje
GCA = OR6 NCS 1080-Y50R
helder oranje, appelsienkleur
GCC = OR7 NCS 0585-Y60R
roodoranje, bloedoranje
ATA = RD0 NCS 1575-R10B
paarsrood , robijnrood, magenta, karmijnrood
ATG = RD1 NCS 4030-Y90R
grijsrood, matrood, leverkleurig
AGA = RD2 NCS 1580-R
donkerrood, bordeauxrood, Chinees rood
ACG = RD3 NCS 2060-R20B
vervuild magenta, vergrijsd violetrood
GAT = RD4 NCS 1070-Y70R
zacht vermiljoen, karmijnrood, zalmkleur
GAG = RD5 NCS 0570-Y90R
lichtrood, roze
GCT = RD6 NCS 1085-Y90R
vuurrood, vlammend rood, scharlaken, tomaatrood
GCG = RD7 NCS 0585-Y80R
namen oranjerood , Ferrarirood, vermiljoen
AAT = WT0 NCS 0520-R90B
pastelblauw
AAC = WT1 NCS 2000-N
lichtgrijs, zilverwit
ACT = WT2 NCS 0520-G
pastelgroen, pistachegroen
AGC = WT3 NCS 0520-R50B
lila, pastelviolet
GTA = WT4 NCS 0520-Y50R
gebroken wit, ivoor
GTC = WT5 NCS 0520-Y90R
lichtroze, pastelrood
GGA = WT6 NCS 0-N
spierwit, sneeuwwit
GGC = WT7 NCS 0505-Y
project UA - Inez Michiels - 2011
geelwit, pastelgeel
AAA = GL0 NCS 0570-G80Y
citroengeel, groengeel, kanariegeel
AAG = GL1 NCS 3020-Y
grijsgeel, vaalgeel, vuil geel
ACA = GL2 NCS 1060-G70Y
vervuild citroengeel, zwavelgeel
AGG = GL3 NCS 2070-Y
kakigeel, zandgeel, mosterdgeel, korengeel
GTT = GL4 NCS 1060-Y30R
vervuild oranjegeel, okergeel, oudgeel, goud-oker
GTG = GL5 NCS 0580-Y20R
oranjegeel, goudgeel, Indisch geel, saffraangeel
GGT = GL6 NCS 0580-Y
heldergeel, banaangeel, fel geel, knalgeel
GGG = GL7 NCS 0550-Y (grijzer)
lichtgeel, zachtgeel, bleekgeel
7

BRONNEN
a. Wikipedia: http://nl.wikipedia.org/wiki/DNA, 2010
b. Wikipedia: http://nl.wikipedia.org/wiki/Neuron. (2010)
c. Alpaerts F, “De Denkbeeldige Ruimte”, Genetic Coding vzw. (1981)
d. G.J. Whitrow, Het Tijdsbegrip in de Moderne Wetenschap, Aula-reeks, Het
Spectrum. (1965)
e. Alpaerts F, Michiels I. “Synethestisch Experiment, Een toepassing van de
genetische semantiek op grafische en muzikale vormen.”Genetic Coding vzw.
(1991)
f. Wuerger S.M., Atkinson P., Cropper S. Centre for Cognitive Neuroscience, School
of Psychology, University of Liverpool, Liverpool UK. “The cone inputs to uniquehue
mechanisms” Vision Research 45 3210-3223 Elsevier. (2005)
g. Mollon J.D. Department of Experimental Psychology, Cambridge University,
Cambridge UK. “A neural basis for unique hues?” Current Biology Magazine Vol
19 No 11, R441. (2010)
h. Conway Bevil R., Stoughton Cleo M. Program in Neuroscience, Wellesley College,
Wellesley USA.”Towards a neural representation for unique hues”, Current
Biology Vol 19 No 11, R442. (2010)
CONTACT
Inez Michiels
genecode@skynet.be
Aarschotplaats 16
2018 Antwerpen
0486 103 119
project UA - Inez Michiels - 2011
8