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Científicos construyen diminuto computador con moléculas de ADN

En vez de usar cifras y fórmulas para resolver un problema, las operaciones de entrada y salida de datos, y los programas del microscópico computador están formados por moléculas de ADN que almacenan y procesan la información codificada en organismos vivos.

22 de Noviembre de 2001 | 12:37 | REUTERS
LONDRES.- Basados en conocimientos de la naturaleza, científicos israelitas construyeron un computador con ADN tan diminuto que un millón de ellos podría caber en un tubo de ensayo y realizar 1.000 millones de operaciones por segundo con un 99,8 por ciento de precisión.

En vez de usar cifras y fórmulas para resolver un problema, las operaciones de entrada y salida de datos, y los programas del microscópico computador están formados por moléculas de ADN que almacenan y procesan la información codificada en organismos vivos.

Los científicos consideran esos computadores de ADN como futuros competidores de sus parientes más convencionales, ya que la miniaturización está llegando a sus límites, y el ADN tiene el potencial de ser mucho más rápido que los computadores convencionales.

"Hemos construido un computador a nanoescala y formado por biomoléculas, que es tan pequeño que no se puede hacer funcionar uno a uno. Cuando un millón de millones de computadores funcionan a la vez son capaces de realizar 1.000 millones de operaciones", dijo a Reuters el profesor Ehud Shapiro, del Instituto Weizman, en Israel.

Es la primera máquina de computación programable de forma autónoma en la cual la entrada de datos, el software y las piezas están formados por biomoléculas.

Aunque es demasiado sencillo como para tener aplicaciones inmediatas, podría formar la base de un computador de ADN en el futuro, el cual operaría dentro de las células humanas, actuaría como un dispositivo de vigilancia para detectar posibles cambios que puedan causar enfermedades, y sintetizaría medicamentos para curar dichos padecimientos.

El modelo podría asimismo formar la base de computadores que luego se podrían usar para búsquedas en las bibliotecas de ADN sin necesidad de secuenciar cada molécula, lo que podría acelerar el conocimiento sobre el ADN.

Inmenso potencial

El ADN puede contener más información en un centímetro cúbico que un millón de millones de discos compactos. La molécula de doble hélice, que contiene los genes humanos, almacena datos en cuatro bases químicas, conocidas por las letras A, T, C y G, lo que le otorga una capacidad masiva de memoria que los científicos están apenas descubriendo.

"La célula viva contiene increíbles máquinas moleculares que manipulan las moléculas codificadoras de información, como el ADN y el ARN, su pariente, en formas que son esencialmente muy similares a la computación", dijo Shapiro, director del equipo de investigación que desarrolló el computador de ADN.

"Al no saber aún cómo modificar de manera eficaz esas máquinas, o crear unas nuevas. El truco es hallar máquinas que ya existen en la naturaleza y que, cuando se combinen, puedan ser dirigidas hacia la computación", añadió.

En un artículo publicado en la revista científica Nature, Shapiro y su equipo describen su computador de ADN, el cual es un modelo molecular de uno de los equipos de computación más simples, el automatón, que puede responder a ciertas preguntas que requieren sólo un sí o un no.

Los datos se representan por pares de moléculas en una cadena de ADN y dos enzimas naturales que actúan como un equipo para leer, copiar y manipular el código.

Cuando se mezcla todo en un tubo de ensayo, el software y el equipo operan la molécula de entrada de datos para crear los datos de salida.

Asimismo, el computador de ADN consume muy poca energía, por lo que si se coloca dentro de la célula no necesitaría mucha energía para funcionar.

La computación en ADN es una rama muy reciente de la ciencia que comenzó hace menos de una década, cuando Leonard Adleman, de la Universidad del Sur de California se ubicó a la vanguardia en este campo al usar ADN en un tubo de laboratorio para resolver un problema matemático.

Científicos en todo el mundo están tratando ahora de vincular la tecnología en computación con la biología mediante el empleo de diseños naturales para procesar la información.
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