Una de las líneas de investigación que, desde hace algún tiempo, me llama bastante la atención es la fusión a la que estamos asistiendo entre la biología y la electrónica que, por ejemplo, ha llevado a los científicos a desarrollar puertas lógicas (para manejar datos binarios) con bacterias Escherichia coli, o E.coli, o incluso la posibilidad de usar estas bacterias como método para cifrar mensajes secretos. La Universidad de San Diego (en California, Estados Unidos) también ha estado trabajando con la bacteria E.coli para modificarla y conseguir que éstas bacterias se iluminen como si fuesen luces de neón, eso sí, biológicas.
Los resultados de esta investigación, que han sido publicados en la prestigiosa revista Nature, son impresionantes puesto que el equipo de la Universidad de San Diego ha conseguido crear una luz viviente producida mediante una colonia de millones de bacterias E.coli que, individualmente, actúan como bombillas microscópicas que parpadean y, juntas, resultan lucir como una luz de neón eléctrica.
¿Y qué utilidad tienen unas bacterias que se iluminan? El objeto de esta investigación no es, precisamente, el desarrollo de bombillas biológicas sino que es la base para el desarrollo de un sensor visual que sirva para la detección de agentes tóxicos medioambientales, es decir, el desarrollo de un sistema de detección mediante elementos biológicos (algo que se denomina biología sintética).
El equipo aplicó una proteína fluorescente para sincronizar el reloj biológico de las bacterias forzando una sincronía en el ciclo de la colonia para que las bacterias de la misma se encendiesen y apagasen al unísono ya que las bacterias se comunican entre sí mediante la emisión de gases que, a modo de señales, hacen que la colonia intercambie información. A partir de ahí, el equipo desarrolló el sensor capaz de modificar el comportamiento de la colonia para detectar niveles elevados de Arsénico. La E.coli es muy sensible a la presencia de agentes contaminantes y, en un medio contaminado, las colonias disminuían la frecuencia de oscilación de su estado luminoso, es decir, que la frecuencia de parpadeo se volvía más lenta.
Teniendo en cuenta que la E.coli es una bacteria común y el desarrollo de colonias es muy barato, esta investigación podría abrir la puerta a una familia de sensores de bajo coste y de alta efectividad
La biología sintética tiene una gran potencial en aplicaciones prácticas. [...] Esta investigación nos ayuda a avanzar en el campo de la biología sintética pero también nos permite comprender el modo en el que los circuitos genéticos operan en la naturaleza
Además de ser utilizadas en sensores, estas colonias de bacterias podrían utilizarse para crear píxeles biológicos que sirviesen para desarrollar pantallas biológicas. Fascinante.