Científicos logran “comunicarse” con células de levadura

Publicado: 17 noviembre, 2011 en Tecnologia

Científicos lograron lo impensable: provocar el “diálogo” entre una computadora y un grupo de células de levadura, el primero de esta naturaleza registrado por la ciencia. Esa especie de comunicación es básicamente un paso de mensajes binario, como veremos más adelante. Con esto se abre un mundo de posibilidades para usar la computadora como unidad de control de microorganismos genéticamente alterados. El trabajo fue publicado hace unos días en Nature.

Y ¿para qué sirvió eso? Para hacer que la computadora tomara el control de la producción de proteínas de las células de levadura (bien, ahora imaginen una relación patrón-obrero tradicional…). Como antecedente tenemos un estudio de 2002 en el que se mostró células de levadura activaron su producción de proteínas bajo una luz roja, mientras que con una luz roja más intensa la producción quedó detenida.

La investigación, llevada a cabo principalmente desde el prestigioso ETH en Suiza, representa un paso adelante al diseñar una “molécula reportera” que permite la “comunicación” entre las partes. ¿Cómo funciona?

  1. La levadura produce proteínas
  2. La “molécula reportera” detecta el inicio de la producción sensando un gen específico en la levadura
  3. La computadora, a su vez, detecta la presencia de la molécula activa
  4. La computadora detecta que cierto nivel de producción de proteínas fue alcanzado y provoca una luz roja intensa sobre la levadura para desactivarlas
  5. Los puntos 1 a 4 conforman un sistema de control basado en un ciclo de retroalimentación donde la computadora toma el control, y no las células

La retroalimentación es una mecanismo fundamental de la naturaleza, clave en Teoría de Control, una área de la ciencia que mezcla ingeniería y matemáticas cada vez más aplicado en ciencias biológicas. En dicho mecanismo existe un elemento llamado “controlador” que “la entrada al sistema para obtener el efecto deseado en la salida del sistema.”

El experimento del ETH podría representar una revolución para la biotecnología porque significa tomar verdaderamente el control sobre microorganimos vivos, y eventualmente optimizarlos convirtiéndolos en máquinas biológicas minúsculas. La industria química, alimenticia y sobre todo farmacéutica debe estar celebrando este logro.

El Dr. John Lygeros del ETH menciona:

Mucha gente ha intentado hacer cosas como esa, por ejemplo, codificando en la célula misma un circuito sintético, con genes y mecanismo diversos… Experimentalmente hablando [eso] fue muy difícil de conseguir.

Ahora en vez de usar genética demasiado complicada, los científicos podrán usar su computadora como agente controlador. Claro está, hay mucho trabajo por hacer. Hybrots más inquietantes están a la vuelta de la esquina.

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