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Científicos del Technion crean la primera computadora biológica!

Científicos del Technion de Israel junto a sus pares del Centro de Investigación Scripps han desarrollado una computadora biológica para encriptar y desencriptar imágenes. Una “computadora biológica” es un sistema hecho totalmente de biomoléculas, en este caso capaces de descifrar imágenes encriptadas en chips de ADN. Aunque elADN ha sido utilizado para la codificación en el pasado (cosa no tan sorprendente si pensamos que esa es la funcionalidad del ADN), esta es la primera demostración experimental de un sistema criptográfico molecular de imágenes basada en ADN computing que logra tambien desencriptar dichas imagenes.
El estudio fue publicado en una reciente edición de la revista Angewandte Chemie.
En lugar deutilizar hardware tradicional, un grupo liderado por el Profesor Ehud Keinan logro la creación de un sistema de computación utilizando moléculas biológicas. Cuando el software adecuado se aplicó a la computadora biológica, esta pudo descifrar, por separado, las imágenes fluorescentes de The Scripps Research Institute y el logotipo del Technion.
Que es esta unión entre la Biología y la Computación?Al explicar la unión de estos dos campos, a menudo dispares, de la biología y la informática, Keinan señala que un ordenador es por definición, una máquina hecha de cuatro componentes: software, hardware, entrada y salida. Equipos tradicionales siempre han sido máquinas electrónicas, en las que la entrada y salida son señales electrónicas. El hardware es una composición compleja de componentesmetálicos y plásticos, alambres, y transistores, y el software es una secuencia de instrucciones dadas a la máquina en forma de señales electrónicas.
“En contraste con los equipos electrónicos, hay máquinas de computación en donde los cuatro componentes no son más que las moléculas”, dijo Keinan. “Por ejemplo, todos los sistemas biológicos y organismos vivos, son equipos de este tipo. Cada uno denosotros es una computadora biomolecular, una máquina en la que los cuatro componentes son moléculas que “hablan” la uno con la otra, lógicamente”.
El hardware y el software de estos dispositivos, dice Keinan, son moléculas biológicas complejas que se activan entre sí para llevar a cabo algunos trabajos químicos predeterminados. La entrada es una molécula que sufre cambios específicospredeterminados, siguiendo un conjunto específico de reglas (software), y la salida de este proceso de cálculo químico es otra molécula bien definida.

Entendamos el proceso de la construcción de una computadora biológica. Cuando se le preguntó qué es una computadora biológica Keinan se reia:
“Bueno”, dijo, “no es exactamente fotogénica.” Este equipo está “construido” mediante la combinación de componentesquímicos en una solución en un tubo. Varias pequeñas moléculas de ADN se mezclan en solución con enzimas de ADN seleccionados y ATP. Esto último se utiliza como fuente de energía del dispositivo.
“Es una solución donde realmente no se ve nada”, dijo Keinan. “Las moléculas empiezan a interactuar unas sobre otras, y vemos qué pasa.” Y jugando con el tipo de ADN y enzimas en la mezcla, loscientíficos pueden ajustar el proceso a un resultado deseado.
“Nuestro dispositivo de computación biológica se basa en un diseño de 75 años de edad, creado por el matemático Inglés, criptoanalista y científico de computación Alan Turing”, dijo Keinan. “Él fue muy influyente en el desarrollo de la informática, proporcionando una formalización de los conceptos de algoritmo y computación, y jugó un papelimportante en la creación de la computadora moderna. Turing demostró de manera convincente que el uso de este modelo le permitiría a usted hacer todos los cálculos posibles. La entrada de la máquina de Turing es una cinta que contiene una serie de símbolos y letras, que es una reminiscencia de una cadena de ADN. Basicamente realiza cuatro acciones: 1) la lectura de la carta, 2) sustituye a esa...