Marco Teórico programacón bacteriana

• Antecedentes del tema 

Ingenieros biológicos del MIT han creado un lenguaje de programación para bacterias. Este lenguaje le permite a cualquiera diseñar con rapidez circuitos complejos de ADN que añaden nuevas funciones a células vivas –no se requiere conocimiento de ingeniería genética previo. recuperado de "http://www.pruebayerror.net/2016/04/hackeando-la-vida-programando-nuevas-funciones-en-bacterias-y-levaduras/"

En los últimos 15 años, biólogos e ingenieros han diseñado muchas partes genéticas del tipo de sensores, interruptores de memoria y relojes biológicos, que pueden combinarse para modificar funciones celulares ya existentes o añadir nuevas. Sin embargo, el diseño de cada circuito es un proceso laborioso que requiere de mucha experiencia y a menudo implementar una y otra vez el método de prueba y error. “Debes realmente tener un conocimiento profundo sobre la manera en que funcionarán esas partes y la manera en que operarán juntas”, dijo Voigt.

Mediante el uso de este lenguaje, los investigadores del MIT programaron 60 circuitos con distinta funcionalidad, y 45 de ellos funcionaron perfectamente desde la primera vez que se les probó. Muchos de estos circuitos fueron diseñados para medir uno o más elementos del medio ambiente, tales como nivel de oxígeno o concentración de glucosa, y actuar de acuerdo a ello. Otro circuito fue diseñado para medir tres distintos elementos y luego dar una respuesta basado en un rango de prioridad para cada uno de los elementos.

Uno de estos nuevos circuitos es el circuito biológico más grande construido hasta el momento, el cual contiene siete compuertas lógicas y alrededor de 12,000 pares base de ADN.

Otra ventaja de esta técnica es la velocidad. Hasta hoy, “podría tomar años el construir uno de estos circuitos. Ahora es cosa de pulsar el botón y obtener una secuencia de ADN lista para entrar a pruebas”, dijo Voigt

Ahora mismo los científicos están trabajando en soportar otras bacterias además de E. coli en este lenguaje como por ejemplo levaduras responsables de distintos proceso de fermentación. El fin último de este lenguaje de programación sería permitir programar bacterias que por ejemplo, puedan detectar y curar enfermedades dentro del cuerpo de una persona o ayudar a una persona a sintetizar algún producto (por ejemplo insulina) que su cuerpo no es capaz de sintetizar en cantidades suficientes. Recuperado de "https://www.ingenieriabiomedica.org/single-post/2016/04/08/El-MIT-crea-un-lenguaje-de-programaci%C3%B3n-para-dise%C3%B1ar-bacterias"

• Bases Teóricas 

Se utiliza un lenguaje de programacion llamado cello, recuperado de "http://science.sciencemag.org/content/352/6281/aac7341"

La automatización electrónica de diseño (EDA) se desarrolló para ayudar a los ingenieros en el diseño de componentes electrónicos basados en semiconductores. En un esfuerzo por acelerar el diseño de circuitos genéticos, aplicamos los principios de EDA para permitir una mayor complejidad del circuito y para simplificar la incorporación de la regulación genética sintética en los proyectos de ingeniería genética. Utilizamos el lenguaje de descripción de hardware Verilog para permitir que un usuario describa una función de circuito. El usuario también especifica los sensores, actuadores y el "archivo de restricciones del usuario" (UCF), que define el organismo, la tecnología de compuerta y las condiciones de funcionamiento válidas. recuperado de "http://www.cellocad.org/"