Enseñando a leer a los microbios


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Créditos de las imagenes: Francesco Casalino.

Enseñar a  a leer a los microbios? En un gran avance, científicos de Israel pudieron lograr el reconocimiento de patrones geométricos específicos. Por ejemplo, el reconocimiento de letras.Todo esto mediante la ingeniería de colonias de microbios que imitan una red neuronal artificial.

El método de los científicos se basa en una modificación de la forma en que se produce la comunicación dentro de las colonias de microbios en la naturaleza.

El estudio, dirigido por el Dr. Ximing Li y el profesor Ramez Daniel, fue publicado en Nature Communications.

El interés del laboratorio del profesor Daniel radica en la biología sintética, específicamente en la generación de circuitos biológicos, en esencia combinando los principios de la biología y la electrónica.

Al igual que los interruptores electrónicos que se pueden encender y apagar, las células están diseñadas para “encenderse” y realizar una función, por ejemplo, la fluorescencia, en respuesta a un estímulo particular.

Usando esta técnica, el grupo ya ha diseñado sensores biológicos que reconocen la presencia de arsénico y otros venenos en el agua, o la presencia de sangre en la orina.

Pero las células son capaces de realizar funciones más complejas que un simple interruptor sí / no.

Las colonias microbianas en la naturaleza son capaces de comunicarse dentro de la colonia.

Por ejemplo, pueden responder de manera diferente cuando están solos y cuando hay muchos juntos.

Este fenómeno, llamado “detección de quórum”, también está en juego, por ejemplo, cuando nuestro sistema inmunológico se moviliza contra una infección.

La colonia es “inteligente”.

El transmite información sobre qué patógeno es, cuánta respuesta se requiere y más.

Una sola célula puede ser “tonta”, pero la colonia es “inteligente”.

Es este fenómeno el que el grupo del profesor Daniel utilizó para aumentar la complejidad algorítmica de la tarea en un factor y, por primera vez, generar un circuito biológico que actúe como una red neuronal artificial, capaz de realizar la tarea relativamente compleja de reconocimiento de patrones.

Sus componentes básicos: bacterias E. coli modificadas genéticamente.

Los patrones geométricos son una prueba del concepto de lo que pueden hacer los circuitos biológicos que actúan como una red neuronal artificial.

En el futuro, es posible que veamos sistemas de bioingeniería que controlan las toxinas, diagnostican el cáncer y se utilizan en la regeneración de tejidos. Incluso podríamos tener computadoras biológicas.

Es interesante observar cómo la biología sintética, que busca imitar la electrónica en los sistemas biológicos, ha completado un círculo, creando una semejanza a una red neuronal artificial, que por supuesto está inspirada en el cerebro humano, que es en sí mismo un sistema biológico.

 

Fuente: Latam Israel
https://latamisrael.com/ensenando-a-leer-a-los-microbios/