Tal como lo dices el título de este post, ahora cualquiera puede diseñar ADN. Pero ¿Cómo? Pues bien, resulta que investigadores del MIT y de la Universidad Estatal de Arizona han diseñado un programa de computadora que permite a los usuarios traducir cualquier dibujo de forma libre en una estructura bidimensional a nanoescala hecha de ADN.
En otras palabras, puedes sentarte frente a tu ordenador y hacerlo tú mismo como si fueras todo un científico. Pero profundicemos un poco más en este tema para entender un poco mejor cómo es eso de que ahora cualquiera puede diseñar ADN.
Ahora cualquiera puede diseñar ADN
Mark Bathe, profesor asociado de ingeniería biológica en el MIT y autor principal del estudio dijo lo siguiente:
“Lo que este trabajo hace es permitir que cualquiera pueda dibujar literalmente cualquier forma 2-D y convertirlo en origami de ADN automáticamente”.
Hasta ahora, el diseño de tales estructuras ha requerido experiencia técnica que pone el proceso fuera del alcance de la mayoría de las personas. Sin embargo, usando el nuevo programa, cualquiera puede crear una nanoestructura de ADN de cualquier forma, para aplicaciones en biología celular, fotónica, detección cuántica, computación y muchos otros.
Diseño automatizado
Para entender esto de que ahora cualquier puede diseñar ADN veamos en que consiste este diseño automatizado.
En 2016, Bathe y sus colegas desarrollaron una manera de automatizar el proceso de generación de una estructura de ADN poliédrica en 3D y, en este nuevo estudio, se propusieron automatizar el diseño de estructuras de ADN en 2D de forma arbitraria.
Para lograr esto, desarrollaron un nuevo enfoque matemático para el proceso de enrutar el andamio de una sola hebra a través de toda la estructura para construir la forma correcta. El sistema puede tomar cualquier dibujo de forma libre y traducirlo en la secuencia de ADN para crear esa forma.
La forma se puede esbozar en cualquier programa de dibujo por computadora y luego convertirla en un archivo .CAD, que alimenta al programa de diseño de ADN. Una vez que tienes ese archivo, todo es automático, muy parecido a la impresión, sin embargo aquí la tinta es ADN. Una vez que se generan las secuencias, el usuario puede ordenar que se fabrique la forma especificada.
Patrones a nanoescala
Debido a que los investigadores tienen un control tan preciso sobre la estructura de las partículas de ADN sintético, pueden unir una variedad de otras moléculas en ubicaciones específicas. Esto podría ser útil para templar antígenos en patrones a nanoescala para arrojar luz sobre cómo las células inmunitarias reconocen y se activan mediante disposiciones específicas de antígenos que se encuentran en virus y bacterias.
Otra aplicación clave es diseñar circuitos de captación de luz que imiten los complejos fotosintéticos que se encuentran en las plantas. Para lograrlo, los investigadores están uniendo tintes sensibles a la luz conocidos como cromóforos a los andamios de ADN. Además de la recolección de luz, dichos circuitos también podrían utilizarse para realizar la detección cuántica y los cálculos rudimentarios.
Si este sistema tiene éxito, estos serían los primeros circuitos de computación cuántica que pueden operar a temperatura ambiente.
Fuente: Estudio