Crean un sistema de memoria en circuitos genéticos para células bacterianas

Un nuevo y fascinante desarrollo en el campo de la biología sintética permite combinar memoria y funciones lógicas en circuitos genéticos.

Un equipo de especialistas del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Cambridge, Estados Unidos, ha creado circuitos genéticos en células bacterianas que no sólo realizan funciones lógicas, sino que también recuerdan los resultados, los cuales son codificados en el ADN de la célula y transmitidos a lo largo de decenas de generaciones.

Buena parte del trabajo previo en la biología sintética se ha enfocado hacia componentes lógicos o hacia módulos de memoria que sólo codifican memoria.

El equipo de Timothy Lu, Piro Siuti y John Yazbek piensa que para lograr una capacidad de computación lo bastante sofisticada se necesitará combinar lógica y memoria, y por eso ha escogido el nuevo enfoque de diseño utilizado en el desarrollo de estos circuitos genéticos.

Los biólogos sintéticos utilizan piezas genéticas intercambiables para diseñar circuitos que realicen una función específica, como por ejemplo detectar una sustancia química en el entorno. En ese tipo de circuito, la sustancia química objetivo genera una respuesta específica, como por ejemplo la producción de una proteína fluorescente, fácilmente detectable desde el exterior con el instrumental adecuado.


También es factible diseñar circuitos para cualquier tipo de función de lógica booleana, como puertas AND (Y) y puertas OR (O). Con esos tipos de puertas, los circuitos pueden detectar diversos tipos de entradas de datos. En la mayoría de los circuitos lógicos celulares previamente diseñados, el producto final sólo se genera cuando están presentes los estímulos originales: Una vez que desaparecen, el circuito se apaga hasta que aparezca otro estímulo.

Lu y sus colegas se propusieron diseñar un circuito que quedara alterado irreversiblemente por el estímulo original, creando una memoria permanente del suceso.

Los circuitos se podrían utilizar como sensores del entorno a largo plazo, como dispositivos con los que controlar eficazmente tareas de bioproducción, o para programar células madre a fin de que se diferencien en los tipos de células deseados.

Estos circuitos también se podrían usar para crear un dispositivo de conversión de señales capaz de ofrecer un mejor control sobre la producción de células que generan biocombustibles, fármacos u otros compuestos útiles.

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