Des calculs analogiques avec des cellules vivantes

- Des calculs analogiques avec des cellules vivantes

On peut transformer des cellules bactériennes en calculatrices vivantes capables de calculer des logarithmes, de diviser, et de faire des racines carrées, en utilisant juste 3 ou 4 séquences génétiques.

Ces systèmes effectuent des calculs analogique en exploitant les fonctions biochimiques naturelles qui sont déjà présents dans la cellule plutôt que de les réinventer avec la logique numérique, les rendant ainsi plus efficace que les systèmes numériques élaborés par la plupart des biologistes synthétiques.

Pour une addition ou une multiplication analogique permettant de calculer la quantité totale de deux ou plusieurs composés dans une cellule, les chercheurs ont combiné deux circuits, dont chacun répond à une entrée différente. Dans un circuit, un sucre appelé arabinose agit sur un facteur de transcription qui active le gène qui produit une protéine fluorescente verte (GFP). Dans le second, une molécule de signalisation appelée AHL active aussi un gène qui produit la GFP. En mesurant la quantité totale de GFP, on obtientr la quantité totale des deux entrées.

Pour soustraire ou diviser, les chercheurs ont substitué un facteur répresseur à l'activateur, désactivant la production de GFP en fonction de la présence d'une molécule donnée. L'équipe a également construit un circuit de racine carrée analogique qui nécessite seulement deux modifications génétiques.

Un autre des circuits peut effectuer une division en calculant le rapport de deux molécules différentes. Les cellules effectuent souvent ce genre de calcul, ce qui est essentiel pour surveiller les concentrations relatives des molécules telles que le NAD et le NADH, qui sont fréquemment converties de l'une en l'autre.

Par ailleurs, on peut signaler un article d'internet actu sur la programmation du vivant.

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