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» Diario Cordoba
Fecha: 04/10/2024 12:23
Las bacterias que han logrado ser modificadas genéticamente para funcionar como diminutos ordenadores biológicos pueden resolver una variedad de problemas complejos: un equipo de científicos creó un bioordenador compuesto de 14 células bacterianas, que funcionan como un sistema modular y configurable, capaz de sumar, restar y resolver problemas como la identificación de números primos o vocales. Científicos del Instituto Saha de Física Nuclear en Kolkata, India, han logrado desarrollar bacterias genéticamente modificadas a partir de la variedad Escherichia coli que funcionan en conjunto como un ordenador biológico: pueden realizar operaciones matemáticas de suma y resta, además de determinar si una cifra entre 0 y 9 es un número primo o si una letra entre A y L es una vocal. Los hallazgos se resumen en un nuevo estudio, publicado recientemente en la revista Nature Chemical Biology. El bioordenador se compone de 14 células bacterianas diseñadas genéticamente, cada una de las cuales trabaja como un sistema de módulos y que puede configurarse de múltiples formas. Los investigadores pudieron demostrar que al mezclar y combinar los módulos apropiados, el sistema multicelular logra resolver de manera integrada diferentes problemas de decisión entre dos alternativas, como así también un problema de optimización. Neurosinapsis artificial creada con bacterias El ordenador biológico es capaz de realizar varias operaciones computacionales que se le indiquen, como suma y resta, identificar números primos, verificar si una letra dada es una vocal y hasta determinar el número máximo de rebanadas de pizza o pastel obtenidas de una cantidad específica de cortes rectos. De acuerdo a un artículo publicado en New Scientist, estos diminutos ordenadores “vivos” podrían superar a los chips tradicionales de ordenador en términos de tamaño y coste. Los especialistas explicaron que el conjunto de bacterias puede configurarse como una “neurosinapsis artificial”: en un cocultivo, esta estructura conforma una arquitectura de tipo red neuronal artificial de una sola capa, que puede realizar tareas computacionales. Como demostración, los científicos desarrollaron dispositivos que funcionan como un sustractor y un sumador completos. Amplio universo de aplicaciones “Las células vivas utilizan la informática para llevar a cabo tareas biológicas. Por ejemplo, nuestras neuronas se comunican y calculan para tomar decisiones: en el caso de un ataque externo, nuestras células inmunes colaboran, realizan cálculos y hacen juicios. Los ordenadores biológicos basados en células vivas logran resolver problemas computacionales: nuestro modelo puede usarse para crear circuitos y componentes para construir bioordenadores”, explicó a Physics World el científico Bagh Sangram, autor principal del nuevo estudio. Sangram y sus colegas creen que este tipo de sistemas tienen una innumerable cantidad de aplicaciones a futuro. “Las bacterias son organismos pequeños, aproximadamente de una vigésima parte del diámetro de un cabello humano: no es posible crear un ordenador de silicio tan pequeña. El desarrollo de dispositivos tan diminutos mediante bacterias abrirá un nuevo horizonte en la tecnología informática a microescala. Su uso se extenderá desde la nueva tecnología médica y la tecnología de materiales hasta la tecnología espacial”, agregó el investigador. Un conjunto de bacterias diseñadas para actuar sobre una enfermedad particular, aprovechando múltiples señales bioquímicas y fisiológicas del cuerpo humano, o el uso de organismos diseñados sintéticamente para ayudar in situ a construir una base de investigación humana en Marte, son solo algunas de las aplicaciones que los especialistas imaginan para este tipo de bioordenadores. Referencia Multicellular artificial neural network-type architectures demonstrate computational problem solving. Deepro Bonnerjee, Saswata Chakraborty, Biyas Mukherjee, Ritwika Basu, Abhishek Paul and Sangram Bagh. Nature Chemical Biology (2024). DOI:https://doi.org/10.1038/s41589-024-01711-4
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