Por força de hábito, tendemos a assumir que os computadores são feitos de silício, mas nem sempre tem que ser assim. Tudo o que um técnico precisa de fazer para construir um computador é descobrir uma forma de construir circuitos lógicos – as unidades básicas dos computadores digitais – seja qual for o material usado. Teoricamente, os circuitos lógicos poderiam ser feitos a partir de tubos de água, ou até canais para bolas de bilhar.
Assim, a ambição de Tae Seok Moon, que consiste na construção de circuitos lógicos a partir de genes, parece bastante prática. Recentemente, ele criou o maior circuito genético até à data.
Os pequenos circuitos construídos a partir destes circuitos genéticos poderão vir a ser componentes de células manipuladas com capacidade de monitorizar o meio em que se encontra e de solucionar problemas.
O número de tarefas que poderiam realizar é limitado unicamente por processos evolutivos e pela ingenuidade humana. Estas poderão eliminar poluentes das águas e dos solos, poderão criar biocombustíveis, ou até destruir patogénios.
A base dos computadores modernos é a porta lógica, um dispositivo que faz comparações simples entre os bits, a 1 e 0, em que os computadores codificam informações. Cada porta lógica tem várias entradas e uma saída. A saída da porta depende das entradas e da operação que a porta realiza.
Uma porta AND, por exemplo, liga-se apenas se todas as suas entradas se encontrarem ligadas. Uma porta OR é ligada, se alguma das suas entradas estiver ligada.
Sugestivamente, os genes são ligados ou desligados quando um factor de transcrição se liga a uma região de DNA adjacente ao gene – um promotor.
Para fazer com que uma porta AND a partir de genes, contudo, Moon tinha de encontrar um gene cuja activação fosse controlada por pelo menos duas moléculas, não uma. Assim, o gene apenas seria activado e apenas seria transcrito e traduzido a proteína se a molécula 1 e a molécula 2 estiverem presentes.
O circuito que o Dr. Moon construiu consiste em quatro sensores para quatro moléculas diferentes que são inseridas em três postas AND de duas entradas. Se todas as moléculas estiverem presentes, as três portas AND ligam-se e a última produz uma proteína fluorescente, com coloração vermelha, para que a operação do circuito seja facilmente monitorizada.
No futuro, diz Dr. Moon, uma bactéria sintética com este circuito poderá “procurar” quatro indicadores de cancro diferentes e, na presença dos quatro, libertar um factor que destrua o tumor.
“Nós não estamos a tentar construir um computador a partir de portas lógicas biológicas”, afirma Dr. Moon. “Não se consegue construir um computador desta forma. Em vez disso estamos a tentar criar sistemas de monitorização que nos permitam aceder a todas as coisas que os organismos realizam de forma simples e programável”.
“Eu vejo a célula como um sistema que consiste num sensor, um controlador (o circuito lógico) e um efector”, diz ainda.
Uma bactéria sintética criada por um amigo de Dr. Moon da Universidade de Tecnologia de Nanyang, em Singapura, detecta moléculas sinal libertadas pelo patogénio Pseudomonas aeruginosa. Quando as moléculas atingem uma concentração elevada, a bactéria produz uma toxina e uma proteína que provoca o rebentamento da célula, libertando a toxina e destruindo as Pseudomonas aeruginosa vizinhas. E como o Dr. Moon afirmou, “o silício não consegue fazer isso”.
Fonte: Biology News Net