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Estudo faz ligação entre células vivas e computadores

A Lei de Moore, em vigor desde a década de 1960, diz que de dois em dois anos os chips duplicam a sua capacidade computacional, sem aumentar o preço. Esta revolução permanente faz com que hoje, qualquer cidadão tem mais poder de cálculo no bolso (com o seu telemóvel), do que a NASA tinha quando foi pela primeira vez à Lua. O maior fabricante de chips, a Intel, garante esta Lei por mais algum tempo. Mas não muito. É preciso procurar algo de novo. Estima-se que em 2025 serão criados 463 exabytes por dia em todo o mundo.

O ADN é um código biológico com grande capacidade de armazenamento de informação. A sua densidade é milhões de vezes maior que os discos rígidos convencionais. Um único grama de ADN é capaz de armazenar até 215 milhões de gigabytes. Também é altamente estável, se armazenado corretamente. Em 2017, cientistas conseguiram extrair o genoma completo de uma espécie extinta de cavalo com 700.000 anos.  A principal complicação está em encontrar uma maneira de fazer a interface entre o mundo digital dos computadores e dados com o mundo bioquímico da genética. 

Agora, cientistas da Universidade de Columbia demonstraram uma nova abordagem que pode converter diretamente sinais eletrónicos digitais em dados genéticos armazenados nos genomas de células vivas. Harris Wang, que liderou a pesquisa publicada na Nature Chemical Biology, diz que “o primeiro passo é codificar diretamente os dados binários nas células, sem ter que fazer a síntese de ADN in vitro. Esta é talvez a parte mais difícil de todas as abordagens de armazenamento de ADN. Se puder fazer com que as células falem diretamente com um computador, e interajam o seu sistema de memória baseado em ADN com um sistema de memória baseado em silício, então existem muitas possibilidades no futuro. ”

O trabalho de Wang assenta num gravador celular baseado em CRISPR, que já foi usado anteriormente para a bactéria E. coli, e que dá demonstrou que consegue detectar a presença de certas sequências de ADN dentro da célula e depois regista esse sinal no genoma do organismo. 

Neste novo trabalho, Wang e os colegas adaptaram o módulo para funcionar como um biossensor que reage a sinais elétricos. Grandes populações da bactéria foram então colocadas num dispositivo composto por uma série de câmaras que permitiram à equipa expô-las a sinais elétricos. Quando aplicaram uma descarga elétrica, os níveis da sequência foram elevados e registados na fita do DNA. Trechos com proporções de sequência foram usados ​​para representar um binário “1” e sua ausência um “0”, permitindo aos pesquisadores codificar diretamente a informação digital no genoma da bactéria.

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