Pesquisadores do MIT desenvolveram uma forma de engenharia bacteriana que efetivamente transforma colônias de células vivas em circuitos computacionais. O trabalho, detalhado em um artigo na revista Nature Chemical Biology, demonstra como bactérias podem ser programadas para enviar e receber sinais de forma análoga a um transistor, o pilar da eletrônica digital.

A equipe utilizou a bactéria Pantoea agglomerans, comumente encontrada na superfície de plantas, para criar os circuitos. Ao posicionar as células em um meio de cultura, os cientistas conseguiram programá-las para detectar moléculas específicas e ativar uma resposta de "ligar" ou "desligar", transmitindo a informação em cadeia para outras células. A ambição é aplicar essa lógica para criar uma nova geração de plantas resilientes.

O transistor biológico

A analogia com a computação não é casual. "Computacionalmente, não há nada que seu iPhone possa fazer que esses circuitos não possam", afirmou Christopher Voigt, autor sênior do estudo e chefe do Departamento de Engenharia Biológica do MIT, em declaração divulgada pela instituição. A ideia é usar os sistemas de comunicação que já existem na natureza como blocos de construção para funções mais complexas.

Na prática, cada célula bacteriana funciona como um portão lógico. Um sinal de entrada — a presença de uma molécula específica, por exemplo — dispara uma resposta programada, que por sua vez serve de sinal para a próxima célula no circuito. O maior circuito criado no estudo continha 24 colônias bacterianas e era capaz de combinar dois sinais de entrada, mostrando o potencial para operações lógicas mais sofisticadas.

Da placa de Petri ao campo

O objetivo final não é competir com o silício. "Não estamos tentando substituir os computadores, mas sim colocar o controle computacional dentro da biologia", esclareceu Voigt. A aplicação mais imediata e promissora é na agricultura. A visão é que circuitos bacterianos possam um dia revestir as folhas ou raízes de plantas, atuando como sensores e processadores vivos.

Se um fator de estresse como a seca ou o ataque de uma praga for detectado, o circuito biológico poderia sinalizar à planta para que ela ative seus mecanismos de defesa naturais. A velocidade de processamento, muito mais lenta que a de um computador, não é um impeditivo. "Executar um cálculo simples durante a noite é rápido o suficiente em relação a uma estação de crescimento", pondera Voigt.

O projeto, financiado em parte pela DARPA, a agência de projetos de pesquisa avançada de defesa dos EUA, sinaliza o interesse estratégico em dominar a computação biológica. A tecnologia não visa acelerar planilhas, mas sim programar o próprio mundo vivo.

Com reportagem de Brazil Valley

Source · Dezeen