fbpx Calcolatori nelle cellule | Page 2 | Scienza in rete

Calcolatori nelle cellule

Primary tabs

Read time: 2 mins

I ricercatori dell’EHT di Zurigo hanno riprogrammato cellule di mammifero in modo tale da eseguire calcoli logici come una normale calcolatrice tascabile. Utilizzando componenti biologiche, gli scienziati guidati da Martin Fussenegger, professore di biotecnologia e bioingegneria presso Department of Biosystems Science and Engineering, hanno sviluppato una serie di elementi che possono essere interconnessi  in diverse combinazioni e successivamente eseguire operazioni logiche. Hanno sviluppato infatti elementi di un circuito da componenti biologiche, conosciute come porte logiche in tecnologia informatica e ingegneria elettrica.

La base per i calcoli effettuati è la logica booleana, che lavora, per esempio, con porte AND o XOR. I ricercatori hanno costruito una rete di geni che possono eseguire calcoli e dare come risultato la produzione di una sostanza. La squadra di Fussenegger ha creato parecchie "porte" di componenti biologiche, indicate nella tecnologia dei computer come operatore AND. La “calcolatrice biologica” utilizza infatti un antibiotico la eritromicina e la ploretina, un fenolo presente nelle mele, come segnali di ingresso. Nel caso di una porta AND, entrambi gli ingressi, cioè phloretina e eritromicina, devono essere presenti per calcolare un risultato in uscita. Sulla base di questo, la rete genica innesca la formazione di una proteina fluorescente.  Se uno dei due segnali di ingresso manca, la cellula non si accende. Sono stati già realizzati vari elementi circuitali in lieviti e batteri. La novità, tuttavia, è che i biotecnologi sono riusciti ad inserire un intero sistema in una singola cellula di  mammifero.

Martin Fussenegger già immagina che in un lontano futuro, tali calcolatori biologici potranno essere  impiantati nei pazienti per monitorare il loro metabolismo per poter intervenire quando necessario. Nei pazienti diabetici, per esempio, un tale impianto potrebbe monitorare continuamente i livelli di glucosio e produrre costantemente la giusta quantità di insulina.

Autori: 
Sezioni: 
Biologia

prossimo articolo

Dopo l’alluvione dell’Emilia Romagna va ripensato tutto

Evento eccezionale ma non irripetibile, l'alluvione che ha allagato un terzo della pianura romagnola, con altissimi costi umani ed economici, sfida i luoghi comuni e i vecchi modi di agire. D’ora in poi deve essere chiaro che questi eventi estremi non saranno evitabili. Si dovrà imparare a conviverci preparandosi meglio, e soprattutto mettendo in atto misure più radicali e adatte al cambiamento climatico in atto, come ridare spazio ai fiumi allontanando case e stabilimenti dal loro alveo, e applicare soluzioni “basate sulla natura”. Immagine: tratta dal video di The Walking Nose "La mia alluvione" su Youtube.

Era già tutto previsto. L’allerta meteo, idrogeologica e idraulica di lunedì 15 maggio 2023, dopo una prima sottovalutazione, aveva dato un allarme forte e chiaro. A cominciare dal giorno dopo una valanga d’acqua si sarebbe riversata sulla Romagna e un tratto dell’Emilia, con rischio altissimo di frane e inondazioni. La protezione civile, i vigili del fuoco, la guardia di finanza, gli addetti al consorzio di bonifica, i volontari.