Cientistas criam bactéria com lógica programável e memória

Cientistas do Massachusetts Institute of Technology (MIT), nos Estados Unidos, conseguiram dar um salto impressionante na computação biológica, que usa as estruturas de DNA para processar dados. Liderados por Piro Siuti, a equipe de pesquisadores fez com que uma bactéria processasse dados e lembrasse dos resultados. Em outras palavras, o micro-organismo "virou um computador" capaz de calcular e de armazenar os dados.

Até hoje, as pesquisas relacionadas à computação via DNA tinham sucesso em tornar seres simples, como bactérias, ou células independentes, em circuitos capazes de realizar cálculos. Ou seja, usava-se o DNA dessas estruturas biológicas como se a cadeia de proteínas fosse um conjunto de transistores, encontrados no interior de processadores eletrônicos. O DNA era usado para resolver cálculos, da mesma forma que o processador no celular ou no computador.

Mas não havia nada parecido com uma memória para que esses dados fossem armazenados. A pesquisa conseguiu fazer com que o próprio DNA da bactéria fosse modificado para guardar as informações obtidas no processamento. Como a estrutura orgânica é razoavelmente imutável, milhões de anos são necessários para que a evolução promova uma mudança simples e essa memória torna-se persistente.

Aí entra a inteligência da pesquisa de Piro Siuti e seus colegas. Com a memória persistente montada no próprio DNA da célula, o organismo é capaz de armazenar dados sobre a ordem dos eventos, os cálculos realizados e os estímulos e ações correspondentes a cada um deles. A partir de agora, com a memória de DNA, um computador biológico funcionará enquanto estiver vivo, sendo indefinidamente capaz de resolver os mesmos cálculos. Eles testaram a memória do computador biológico por 90 gerações da bactéria e tiveram sucesso em todas.A questão da falta de memória nos computadores biológicos levava a um problema insolúvel: o sistema deixava de funcionar organizadamente quando o estímulo cessava. Ou seja, se no laboratório os cientistas haviam preparado um circuito de DNA que devia liberar determinada substância fluorescente, desde que recebesse determinado estímulo, não era capaz de reproduzir o comando depois que ele fosse executado uma vez. As moléculas se desorganizavam e o computador biológico era, então, uma máquina que só admitia o uso uma única vez.

As aplicações dos computadores biológicos são vastas e incríveis. Desde sensores ambientais, muito sensíveis a qualquer tipo de alteração no meio-ambiente, e até mesmo uma tremenda revolução na medicina, com medicamentos projetados com precisão nunca antes possível. Uma das pesquisas mais evoluídas sobre a aplicação da computação biológica planeja empregar esse tipo de sistema na fabricação de bicombustíveis.

Há, contudo, questões que podem polemizar esse tipo de pesquisa. Um descontrole no processo de engenharia do DNA de uma bactéria, por exemplo, poderia gerar, intencionalmente até, uma criatura altamente destrutiva. Além de tudo isso, há um debate em torno da manipulação da vida e das consequências que gerações e gerações de criaturas com DNAs altamente modificados podem causar na vida humana.

Via Nature