Bi-Fi: Una conexión inalámbrica biologíca

Bi-Fi

La existencia de computadoras trabajando con neuronas y comunicándose a través sinapsis puede estar a la vuelta de la esquina. Mediante el virus bacteriano M13, los bioingenieros de Stanford han creado un mecanismo biológico para enviar mensajes genéticos de célula a célula, que ellos denominan “Bi-Fi” algo así como “Internet biológica”.

La M13 es una empaquetadora de mensajes genéticos. Se reproduce dentro de su huésped, recopilando cadenas de ADN (las hebras que los ingenieros pueden controlar) y las envuelve una por una para enviarlas encapsuladas dentro de las proteínas producidas por la misma M13, capaz de infectar a otras células. Una vez dentro del nuevo huésped, liberan el empaquetado mensaje del ADN.

El sistema basado en el M13 es esencialmente un canal de comunicación. Actúa como una conexión de inalámbrica de Internet, que permite a las células enviar o recibir mensajes.

“Efectivamente, hemos separado el mensaje del canal. Ahora podemos enviar cualquier mensaje ADN que queramos a células específicas dentro de una comunidad microbiana compleja”, subrayó Mónica Ortiz, estudiante de doctorado en bioingeniería Ortiz, principal autor del estudio. “Las células, de forma natural, utilizan diversos mecanismos, incluyendo los químicos, para comunicarse, pero dichos mensajes pueden estar extremadamente limitados tanto por la complejidad como por el ancho de banda. Las señales químicas simples suelen ser el mensaje y el mensajero, dos funciones que no pueden ser separadas.

Las células diseñadas con M13 que están programadas para comunicarse de forma mucho más compleja, haciéndolas más poderosas que nunca. Los posibles mensajes sólo están limitados por lo que puede ser codificado en el ADN, y por lo tanto, puede incluir cualquier tipo de instrucción genética: comenzar a crecer, dejar de hacerlo, acercarse, producir insulina y así sucesivamente.

Los investigadores también han aumentado considerablemente la cantidad de datos que pueden transmitir en cualquier momento. La cadena más grande de ADN que haya empaquetado el M13 incluye más de 40.000 pares de bases. Los pares de bases, como 1s y 0s, en la codificación digital, son los bloques de construcción básicos de los datos genéticos. La mayoría de los mensajes genéticos que interesan en bioingeniería están en un rango de los varios cientos a muchos miles de pares de bases.

Ortiz, incluso, fue capaz de transmitir sus mensajes genéticos entre células separadas por un medio gelatinoso a una distancia de más de 7 centímetros. “Eso es una comunicación de muy largo alcance, celularmente hablando”, resaltó. Por esta vía, la Internet biológica podría llevar a estas fábricas de biosíntéticas, en las que colaboran enormes masas de microbios, puedan hacer combustibles más complicados, productos farmacéuticos y otras sustancias químicas útiles.

Con estas mejoras, dicen los ingenieros, la plataforma de comunicación célula a célula podría permitir algún día una mayor complejidad en la programación en tres dimensiones de los sistemas celulares, como puede ser la regeneración de tejidos u órganos.

Referencia: Stanford

Esta entrada fue publicada en Tecnologia y etiquetada , . Guarda el enlace permanente.

Los comentarios están cerrados.