Unos bioingenieros han creado un lenguaje de programación que les permite diseñar rápidamente circuitos complejos codificados en el ADN, que proporcionan nuevas funciones a las células vivas.
Usando este lenguaje, cualquiera puede escribir un programa para la función que desee, como detectar y responder a ciertas condiciones medioambientales. El usuario puede después hacer que se genere una secuencia de ADN que pondrá en práctica la función escogida.
Se trata, literalmente, de un lenguaje de programación para bacterias. Además, el usuario emplea un lenguaje basado en texto, como cuando un informático programa para un ordenador. Una vez elaborado el texto de la programación, este se compila para convertirlo en una secuencia de ADN que puede ser colocada en la célula, y entonces el "circuito" funciona dentro de ella.
Este logro es obra del equipo de Christopher Voigt, biólogo sintético en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos.
Voigt, Alec Nielsen y sus colaboradores, entre quienes figuran científicos del MIT, así como de la Universidad de Boston y del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST), ambas entidades en Estados Unidos, han utilizado este lenguaje para construir circuitos que pueden detectar hasta tres señales (entradas de datos, input) y responder de formas diferentes. Como futuras aplicaciones para esta clase de programación, destaca la del diseño de células bacterianas que puedan producir un fármaco contra el cáncer cuando detecten un tumor, o crear células de levadura que puedan detener su propio proceso de fermentación si se acumulan demasiados subproductos tóxicos.
El asombroso lenguaje de programación para células vivientes puede utilizarse, entre otras cosas, para otorgar nuevas funciones a las bacterias E. coli. (Imagen: Janet Iwasa)
Este logro es obra del equipo de Christopher Voigt, biólogo sintético en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos.
Voigt, Alec Nielsen y sus colaboradores, entre quienes figuran científicos del MIT, así como de la Universidad de Boston y del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST), ambas entidades en Estados Unidos, han utilizado este lenguaje para construir circuitos que pueden detectar hasta tres señales (entradas de datos, input) y responder de formas diferentes. Como futuras aplicaciones para esta clase de programación, destaca la del diseño de células bacterianas que puedan producir un fármaco contra el cáncer cuando detecten un tumor, o crear células de levadura que puedan detener su propio proceso de fermentación si se acumulan demasiados subproductos tóxicos.
El asombroso lenguaje de programación para células vivientes puede utilizarse, entre otras cosas, para otorgar nuevas funciones a las bacterias E. coli. (Imagen: Janet Iwasa)
Los investigadores planean poner el interfaz de diseño de usuario a disposición del público en internet.
Un aspecto muy importante de este singular lenguaje de programación es que el usuario no necesita tener experiencia.
A lo largo de los últimos 15 años, biólogos e ingenieros han diseñado muchos componentes genéticos, como sensores, interruptores de memoria y relojes biológicos, que pueden ser combinados para modificar funciones celulares existentes y añadir otras nuevas, pero diseñar cada circuito es un proceso laborioso que requiere una gran experiencia y a menudo muchas pruebas de acierto y error.
Los usuarios del nuevo lenguaje de programación, sin embargo, no necesitan tener un conocimiento especial de ingeniería genética. Podríamos ser completamente ignorantes de cómo funciona todo ello. Esta es realmente la gran diferencia sobre la cuestión. Un estudiante de escuela secundaria podría conectarse al servidor disponible en internet, y confeccionar el programa que quiera tecleando las instrucciones, tras lo cual dicho servidor le suministraría la secuencia de ADN.
El lenguaje está basado en Verilog, usado muy habitualmente para programar chips de ordenador. Con el fin de crear una versión del lenguaje que funcione para células, los investigadores diseñaron elementos de computación tales como puertas lógicas y sensores que pueden ser codificados en el ADN de una célula bacteriana.
Un aspecto muy importante de este singular lenguaje de programación es que el usuario no necesita tener experiencia.
A lo largo de los últimos 15 años, biólogos e ingenieros han diseñado muchos componentes genéticos, como sensores, interruptores de memoria y relojes biológicos, que pueden ser combinados para modificar funciones celulares existentes y añadir otras nuevas, pero diseñar cada circuito es un proceso laborioso que requiere una gran experiencia y a menudo muchas pruebas de acierto y error.
Los usuarios del nuevo lenguaje de programación, sin embargo, no necesitan tener un conocimiento especial de ingeniería genética. Podríamos ser completamente ignorantes de cómo funciona todo ello. Esta es realmente la gran diferencia sobre la cuestión. Un estudiante de escuela secundaria podría conectarse al servidor disponible en internet, y confeccionar el programa que quiera tecleando las instrucciones, tras lo cual dicho servidor le suministraría la secuencia de ADN.
El lenguaje está basado en Verilog, usado muy habitualmente para programar chips de ordenador. Con el fin de crear una versión del lenguaje que funcione para células, los investigadores diseñaron elementos de computación tales como puertas lógicas y sensores que pueden ser codificados en el ADN de una célula bacteriana.
Fuente NCYT