Bactérias. Velhas amigas com novas funções

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Cientistas, em várias partes do globo, estão descobrindo formas de transformar bactérias existentes ou criar novas espécies para execução de serviços específicos ou mesmo computação.

Os geólogos e paleontólogos que se especializaram na formação da vida neste planeta acreditam que a parceria entre o homem e as bactérias começou 350 milhões de anos antes que qualquer primata caminhasse sobre a Terra. Alguns fósseis indicam que no período cambriano possuíam bactérias em seu tubo digestivo que deveriam auxiliar na digestão, disolvendo substâncias químicas, exatamente da mesma forma que fazem hoje dentro dos seus intestinos.

Agora a ciência está pronta para dar um passo adiante.

Bactéria Computador

Um time de pesquisadores americanos, estão modificando o DNA de bactérias conhecidas (e-coli) para que as colônias de bactérias modificadas seja capaz de resolver problemas matemáticos.

bacteria e-coli

O paper (link a seguir) trata da solução de complexos problemas de grafos, notadamente o problema do caminho hamiltoniano. Neste problema, um indivíduo deve percorrer um determinado número de objetivos (cidades, por exemplo) estando uma e somente uma vez em cada uma e voltando ao ponto de partida.  O problema não é elementar nem evidente, constituído um dos problemas da teoria de graphos que ainda não possuí um algorítmo definitivo para sua solução.

Hoje, com a matemática que conhecemos, um computador precisa testar todos os caminhos possíveis de um dado problema para encontrar a melhor solução.

Uma colônia de bactérias modificada fará exatamente a mesma coisa, testando todos os caminhos possíveis. Com uma vantagem: A cada duas ou três horas, sua capacidade de processamento dobra.

Mas não me entenda mal. Os bons cientistas não estão fazendo as bactérias viajarem entre cidades. As cidades ou objetivos do problema são representadas por uma específica combinação de genes que provocam um brilho verde ou vermelho na colônica. E as rotas possíveis foram representadas pela mistura randônica de DNA. Sempre que uma bactéria encontra a resposta correta brilha em vermelho e verde simultâneamente o que vemos em amarelo.

bactéria - resultados

Notícia Original: Usando Bactérias para computar

Bactérias como Fábricas

Há anos que usamos bactérias modificadas geneticamente para produzir substâncias químicas. Imitando o que a natureza faz em nossos intestinos em nossas fábricas.  Tipicamente, a pesar de bem conhecido, este é um processo trabalhoso.  Consiste em pegar uma bactéria, modificar um gene e verificar o resultado através de algumas gerações de bactérias.

Um processo caro e demorado que só não é mais usado por que é caro e demorado. Bem nada é caro e demorado por muito tempo.

Cientistas genéticos acabam de divulgar o domínio de uma nova técnica chamada MAGE – multiplex automated genome engineering ou engenharia genética multiplexada e automática. Um nome que, certamente, me fará dormir mal durante alguns dias.

A técnica promete promover a mutação acelerada das bactérias provocando milhares de mutações e criando milhões de novas cepas de forma rápida e barata. O objetivo é criar milhares de possibilidades e escolher entre estas as que produzem a substância desejada em maior quantidade a ao menor custo.

O que poderia dar errado? Imagine juntar a técnica MAGE com as bactérias computadores.