Computadores Moleculares

1. Introducción

Los científicos siguen dando pasos de gigante para que algún día sea posible utilizar ADN en tareas informáticas. De momento, especialistas de la University of Wisconsin-Madison han conseguido trasladar una muestra de este material genético desde el mundo flotante de un tubo de ensayo a la superficie rígida de una placa de cristal y oro.

Con ello, no es descabellado pensar que, en el futuro, el ADN pueda ser usado para llevar a cabo las mismas tareas que ahora precisan de innumerables circuitos electrónicos y silicio.

La computación mediante ADN es una tecnología aún en pañales. Expertos como Lloyd Smith buscan capitalizar la enorme capacidad de almacenamiento de información de estas moléculas biológicas, las cuales pueden efectuar operaciones similares a las de una computadora a través del uso de enzimas, catalizadores biológicos que actúan como el software que ejecuta las operaciones deseadas.

La colocación del ADN sobre una superficie sólida, alejándolo del tubo de ensayo, es un paso importante porque simplifica su manipulación y acceso. Demuestra también que será posible aumentar su complejidad para resolver mayores problemas.

En los experimentos de Wisconsin, un grupo de moléculas de ADN fueron aplicadas sobre una pequeña placa de cristal recubierta por oro. En cada experimento, el ADN fue adaptado de manera que se incluyeran todas las posibles respuestas a un problema determinado. Exponiendo las moléculas a ciertos enzimas, las moléculas con las respuestas incorrectas fueron eliminadas, dejando sólo las que poseían las contestaciones correctas.

Las moléculas de ADN pueden almacenar mucha más información que un chip convencional de computadora. Se ha estimado que un gramo de ADN secado puede contener tanta información como un billón de CD’s. Además, en una reacción bioquímica que ocurriese sobre una pequeñísima área, cientos de billones de moléculas de ADN podrían operar en concierto, creando un sistema de procesamiento en paralelo que imitaría la habilidad de la más poderosa supercomputadora.

Los chips que se emplean en las computadoras normales representan la información en series de impulsos eléctricos que emplean unos y ceros. Se usan fórmulas matemáticas para manipular el código binario y alcanzar la respuesta. La computación por ADN, por su parte, depende de información representada como un patrón de moléculas organizadas en un hilo de ADN. Ciertos enzimas son capaces de leer este código, copiarlo y manipularlo en formas que se pueden predecir.

La computación convencional mediante chips está alcanzando los límites de la miniaturización. El ADN es una de las alternativas a estudiar seriamente.

Motorola y Packard suman fuerzas para fabricar "biochips"

CHICAGO (Reuters) -- Las compañías estadounidenses Motorola y Packard Instruments sumaron el lunes 29/6/98 fuerzas con el laboratorio gubernamental Argonne National Laboratory para producir cantidades masivas de "biochips", se anunció el lunes en Chicago.

Los biochips son dispositivos similares a los microchips de computadoras, aunque con una amplia variedad de funciones para la medicina y la agricultura.

Igual que sucede con los circuitos de las computadoras, que son capaces de calcular millones de operaciones matemáticas en sólo un segundo, los biochips realizan millones de reacciones biológicas, como decodificar genes, en cuestión de segundos.

Motorola desarrollará el proceso de fabricación de los circuitos y Packard BioScience, se ocupará de fabricar los instrumentos con los que probar dichos biochips.

Los biochips podrían costar inicialmente unos 100 dólares cada uno, aunque su valor caería eventualmente hasta un dólar o quizás menos.

Argonne dijo que la academia rusa de ciencia, el Instituto de Biología Molecular Englehardt, de Moscú, proporcionaría unas 19 invenciones relacionadas con los microchips biológicos.

Motorola y Packard aportarán 19 millones de dólares en un período de cinco años para respaldar sus investigaciones. Las licencias de las invenciones de Argonne serán exclusivamente para las dos compañías.

Los biochips utilizan tecnología de "microgel", en la que estructuras microscópicas, unas 10.000 o más en una superficie de vidrio de un soporte de microscopio, actuarán como diminutos tubos de ensayo.

Dentro de cada estructura de microgel, los componentes químicos pueden ser probados contra objetivos biológicos para buscar respuestas a cuestiones como la secuencia del ADN (el ácido desoxirribonucleico), las variaciones genéticas, la expresión de los genes, la interacción de las proteínas y la respuesta inmunológica.

Los chips funcionan mucho más rápido que los métodos convencionales.

"En lugar de leer el ADN en base a cada `letra' o `palabra', los biochips leen frases enteras de una sola vez", explicó el biólogo Andrei Mirzabekov, cuyas investigaciones en los laboratorios Argonne y Engelhardt permitieron desarrollar los biochips.

En una conferencia telefónica, el secretario estadounidense de Energía, Federico Peña, definió el plan como de "especial importancia para los estadounidenses".

El Departamento de Energía financia experimentos junto con el Proyecto del Genoma Humano, que busca crear para el año 2005 un mapa de todo el juego de cromosomas humanos.

Peña dijo además que esto podría ser el nacimiento de una industria de miles de millones de dólares.

Computadoras que aprenden a pensar

Las palabras 'tonto útil' pueden sonar ofensivas si se refieren a una persona, pero es la absoluta realidad cuando hablamos de una computadora. Sí, los ordenadores personales son 'tontos útiles' porque ayudan a resolver muchos problemas, pero no se les puede pedir que realicen cosas por su cuenta; es decir, que resuelvan

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