Computación bacteriana
(NC&T) El equipo de investigación, integrado por expertos de los departamentos de biología y matemáticas del Davidson College, la Universidad del Estado de Carolina del Norte y la Universidad Estatal del Oeste de Missouri, agregó genes a la bacteria Escherichia coli, creando ordenadores bacterianos capaces de resolver un enigma matemático clásico, conocido como el problema de los pancakes quemados.
El problema de los pancakes quemados presenta una pila de pancakes de diferentes tamaños, cada uno de los cuales tiene un lado dorado y otro quemado. El objetivo es ordenar la pila de modo que el pancake más grande esté en el fondo, y todos estén con el lado dorado hacia arriba. Cada cambio invierte el orden y la orientación (es decir, qué lado del pancake apunta hacia arriba) de uno o varios pancakes consecutivos. El objetivo es apilarlos apropiadamente con el menor número posible de manipulaciones.
En este experimento, los investigadores usaron fragmentos de ADN en el papel de pancakes. Agregaron genes procedentes de un tipo diferente de bacteria a fin de capacitar a la E. coli para dar la vuelta a los "pancakes" de ADN. Incluyeron también un gen que hizo a la bacteria resistente a un antibiótico, pero sólo cuando los fragmentos de ADN habían sido colocados en la configuración correcta. El tiempo requerido para alcanzar la solución matemática en las bacterias refleja la cantidad mínima de manipulaciones necesarias para resolver el problema de los pancakes quemados.
"El sistema ofrece varias ventajas potenciales con respecto a los ordenadores convencionales", explica la investigadora principal Karmella Haynes. "Un solo frasco puede alojar miles de millones de bacterias, cada una de las cuales podría contener varias copias del ADN utilizado para la computación. Estas "computadoras bacterianas" podrían actuar en paralelo unas con otras, lo que significa que las soluciones podrían, en principio, ser alcanzadas de forma más rápida que con los ordenadores convencionales, usando menos espacio y a un costo más bajo".
Además de poder trabajar en paralelo, la informática bacteriana tiene también el potencial de utilizar los mecanismos bioquímicos de reparación y, desde luego, puede evolucionar de manera espontánea ante su uso repetido.
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