Martes, 01 de junio de 2010
Nuevo sistema para la solución de problemas complejos por comunidades de bacterias
Recopilación de diseños y resultados de los distintos desarrollos de esta investigación. Un nuevo sistema para la resolución de problemas complejos de forma autónoma por una comunidad de bacterias, que constituye un paso adelante en la conformación de una nueva disciplina científica llamada biología sintética, ha sido desarrollado en la Facultad de Informática de la Universidad Politécnica de Madrid (FIUPM).
Los algoritmos diseñados para este cometido ayudan a la sincronización necesaria entre bacterias distintas, basándose para ello en las capacidades y los mecanismos de comunicación que las bacterias muestran en estado natural, como son la conjugación bacteriana y el quórum sensing.
La conjugación bacteriana es el proceso de transferencia de información genética desde una célula donadora a otra receptora. El quórum sensing es un mecanismo de control de expresiones genéticas dependiente de la densidad celular.
Manipulando la comunicación bacteriana
El nuevo sistema desarrollado en el marco de esta investigación modifica y manipula estos mecanismos de comunicación entre bacterias para conseguir computaciones con rudimentarios sistemas de toma de decisiones.
Entre los ejemplos de cómputo a los que se someten las nuevas arquitecturas diseñadas caben destacar la resolución de problemas complejos de forma autónoma por una comunidad de bacterias, o el diseño de un oscilador poblacional modelado a semejanza de la arquitectura cliente/servidor.
La arquitectura cliente/servidor, tan importante en las ciencias de la computación, es un modelo para el desarrollo de sistemas de información en el que las transacciones se dividen en procesos independientes que cooperan entre sí para intercambiar información, servicios o recursos.
Aplicacione médicas y ecológicas
Las aplicaciones del sistema, que ha sido validado tanto a nivel biológico (conocimiento experto) como computacional (simulación), abarcan campos científicos tan diversos como la medicina o la ecología.
La investigación ha centrado su desarrollo en el diseño de arquitecturas de comunicaciones para comunidades de bacterias multi-cepa. Por un lado, ha diseñado una comunidad heterogénea que utiliza la conjugación bacteriana como protocolo de comunicaciones fundamental.
Esta comunidad heterogénea se basa en la idea de diferenciar las instrucciones computacionales almacenadas en el cromosoma bacteriano de los conjuntos de datos almacenados en vectores plasmídicos. Los plásmidos, vectores o también llamados plasmidios, son moléculas de ADN extracromosómico circular o lineal que se replican y transcriben independientes del ADN cromosómico.
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