{"id":35324,"date":"2022-09-01T05:23:22","date_gmt":"2022-09-01T10:23:22","guid":{"rendered":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/robots-de-adn-de-clasificacion-de-carga\/"},"modified":"2022-09-01T05:23:22","modified_gmt":"2022-09-01T10:23:22","slug":"robots-de-adn-de-clasificacion-de-carga","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/robots-de-adn-de-clasificacion-de-carga\/","title":{"rendered":"Robots de ADN de clasificaci\u00f3n de carga"},"content":{"rendered":"

Ilustraci\u00f3n conceptual de dos robots de ADN que recolectan y clasifican carga DEMIN LIU (WWW.MOLGRAPHICS.COM) Caminando a trav\u00e9s de un paisaje de ADN doblado con precisi\u00f3n, un diminuto robot recoge una carga \u00fatil molecular y la deja en una direcci\u00f3n de entrega definida, luego se dirige a recuperar y clasificar m\u00e1s mol\u00e9culas. Esta no es la escena inicial de una nueva pel\u00edcula de ciencia ficci\u00f3n, es el resultado de un proyecto de bioingenier\u00eda muy real publicado hoy (14 de septiembre) en Science<\/em>. Adem\u00e1s, estos robots encuentran y clasifican las mol\u00e9culas sin microgesti\u00f3n humana.<\/p>\n

“El dise\u00f1o de los robots es incre\u00edblemente elegante. . . . Tiene una gran sencillez, pero los robots, sin embargo, pueden hacer cosas no triviales” dice el cient\u00edfico inform\u00e1tico John Reif de la Universidad de Duke, que no particip\u00f3 en el proyecto. \u00abEsta es una investigaci\u00f3n hermosa que ha llevado el campo de la rob\u00f3tica de ADN a una nueva etapa\u00bb.<\/p>\n

El ADN es un material de construcci\u00f3n maravilloso. As\u00ed que…<\/p>\n

Ver Construcci\u00f3n de estructuras a nanoescala con ADN<\/h3>\n

M\u00e1s all\u00e1 de estas fabricaciones sofisticadas, conocidas como origami de ADN, la mol\u00e9cula tambi\u00e9n se est\u00e1 utilizando para construir robots. La previsibilidad del comportamiento molecular del ADN, especialmente sus capacidades de comprimir y descomprimir (su transformaci\u00f3n entre estados de cadena doble y simple), est\u00e1 permitiendo a los bioingenieros dise\u00f1ar robots que pueden caminar y transportar cosas. Los pies monocatenarios forman enlaces temporales con secuencias complementarias a lo largo de una pista de \u00e1cido nucleico, mientras que las manos monocatenarias unen objetivos complementarios para recoger mercanc\u00edas.<\/p>\n

Sin embargo, los robots de ADN existentes tienen limitaciones. O no son aut\u00f3nomosCada movimiento del pie requiere. . . Adem\u00e1s de una nueva cadena de ADN por parte del usuario, el postdoctorado Anupama Thubagere de CalTech explica en un correo electr\u00f3nico que tienen qu\u00edmicas muy complejas que involucran muchas cadenas de ADN, escribe su asesora, Lulu Qian. Esta complejidad no significa que los robots no puedan desarrollarse para funciones m\u00e1s interesantes, pero uno esperar\u00eda encontrar una gran cantidad de dificultades al hacerlo, contin\u00faa Qian.<\/p>\n

Para evitar tales dificultades, Qian, Thubagere, y sus colegas han creado un sistema modular simple con solo cuatro componentes de ADN: robots, cargas, destinatarios de entrega y un tablero de origami al que se unen los otros componentes. Los robots consisten en un tramo de ADN monocatenario dividido a lo largo de su longitud en un pie, una pierna, otro pie, un brazo y una mano. Los cargamentos de \u00e1cido nucleico tienen secuencias complementarias a las de la mano y el brazo del robot, adem\u00e1s de un tramo que coincide con un sitio de entrega espec\u00edfico.<\/p>\n

La plataforma de origami se puede considerar como un tablero de ajedrez resistente sobre el que se colocan los cargamentos. y sus destinatarios est\u00e1n adheridos a casillas espec\u00edficas, mientras que los robots deambulan libremente de casilla en casilla. El dominio de piernas del robot, en esta analog\u00eda, puede unir cualquier cuadrado (blanco y negro), mientras que cada uno de sus pies puede unir solo un color (blanco o negro).<\/p>\n

Con una pierna y un pie atados a un cuadrado negro, por ejemplo, el robot puede dar un paso hacia un cuadrado blanco vecino con el pie libre, que luego toma el dominio de la pierna con \u00e9l (descomprimi\u00e9ndolo del cuadrado negro y comprimi\u00e9ndolo en el blanco). Debido a que el estado de energ\u00eda de la uni\u00f3n a cualquier ubicaci\u00f3n es igual, el robot puede moverse aleatoriamente por el tablero sin entrada ni instrucci\u00f3n.<\/p>\n

Animaci\u00f3n conceptual de un robot de ADN (azul) dando un solo paso en una pista lineal ( gris).CALTECH<\/p>\n

Cuando, durante esta caminata aleatoria, el robot se encuentra con una mol\u00e9cula de carga, sus secuencias complementarias de brazos y manos pueden recogerla. M\u00e1s tarde, cuando el robot encuentra un objetivo con una coincidencia de secuencia complementaria, se entrega la carga \u00fatil.<\/p>\n

Para evaluar la capacidad de los robots para recolectar y clasificar cargas, los investigadores colocaron una mezcla de dos paquetes de ADN diferentes en un lado. del tablero, y los respectivos destinatarios en dos grupos separados en el otro. El etiquetado de las secuencias de carga con etiquetas fluorescentes permiti\u00f3 a los investigadores visualizar su agrupaci\u00f3n gradual en las ubicaciones objetivo espec\u00edficas, lo que confirma que los robots efectivamente estaban recogiendo y dejando cargas como se esperaba. En estos experimentos, los robots clasificaron dos tipos de cargas, pero en teor\u00eda, es posible entregar m\u00faltiples tipos.<\/p>\n

El objetivo de la rob\u00f3tica de ADN no es jugar juegos de damas moleculares, por supuesto, sino crear m\u00e1quinas que puede realizar tareas cada vez m\u00e1s complicadas, como sintetizar productos qu\u00edmicos dif\u00edciles de fabricar o administrar f\u00e1rmacos en respuesta a se\u00f1ales de enfermedades espec\u00edficas.<\/p>\n

Muchas de las aplicaciones potenciales siguen siendo ciencia ficci\u00f3n, dice Qian en su correo electr\u00f3nico, [ porque] hay muchas dificultades pr\u00e1cticas que deben superarse, como agregar m\u00e1s componentes funcionales a los robots.<\/p>\n

Sin embargo, dice Milan Stojanovic de la Universidad de Columbia, quien no particip\u00f3 en el trabajo, este documento representa, un paso importante en una direcci\u00f3n que todos los involucrados en rob\u00f3tica molecular saben que debemos tomar. Es decir, hacer robots que realicen tareas complejas de forma aut\u00f3noma. Nos acerca un paso m\u00e1s en el arco del progreso hacia finalmente [el uso de robots de ADN] en el entorno natural.<\/p>\n

AJ Thubagere et al., <\/strong>Un estudio de clasificaci\u00f3n de carga Robot de ADN, Ciencia<\/em>, <\/strong>357:eaan6558, 2017.<\/strong><\/p>\n

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