Computador de DNA: Biologia Molecular no lugar do Silício
Os computadores de silício tradicionais são muito mais rápidos mas calculam sempre um número por vez, gerando um gasto energético um tanto considerável. O computador de DNA, por sua vez, embora lento, pode realizar cálculos com simultaneidade de bilhões de moléculas, além de serem muito mais eficientes do ponto de vista energético. É a natureza biológica a se demonstrar constantemente mais perfeita quanto sua engenharia.
A grande similaridade entre computadores de silício e os de DNA é que ambos se baseiam em informação. No caso dos computadores atuais, existe uma codificação em liguagem binária baseada em séries de uns e zeros. Já o DNA é formado, em geral, por quatro ácidos nucléicos (A, T, Ce G), também numa sequência organizada. A informação, portanto, pode ser manipulada de forma semelhante no DNA à forma como trabalhamos nos computadores atuais.Uma máquina de Turing (um dispositivo teórico conhecido como máquina universal ou um modelo abstrato de computador, que foi concebido pelo matemático britânico Alan Turing muitos anos antes de existirem os modernos computadores digitais) recebe códigos em seqüência binária (0101110011
) e executa quatro operações distintas para processar uma resposta: Transformar 1 em 0, 0 em 1, mover para frente ou mover para trás na seqüência de informações. Todo computador digital, por mais rápido que seja ou por mais complexo que se organize, se reduz a uma simples máquina de Turing. Zero e um.Da mesma forma, a molécula de DNA é organizada por uma série de ácidos nucléicos dispostos em uma sequência organizada. Portanto, é possível converter os códigos binários em códigos de DNA. Pode-se, por exemplo, estabelecer que ATACG = 1 e TACCG = 0. Logo, através de processos químicos, usando as famosas enzimas de restrição e reações em cadeia polimerase (a famosa PCR) para produzir seqüências de DNA, é possível reproduzir todas as operações de uma máquina de Turing. Desenvolvida a tecnologia, espera-se que meio quilo de moléculas de DNA suspensas em mil litros de líquido (o que ocuparia cerca de um metro cúbico) poderia armazenar mais memória que todos os computadores já fabricados.A nível de curiosidade, tal "máquina" teria cem trilhões de vezes a capacidade do cérebro humano. Além disso, apenas 28 gramas de DNA poderiam ser cem mil vezes mais rápidos que o supercomputador mais rápido do planeta.Para além das funções informacionais clássica, tais computadores podem ser extremamente úteis biologicamente. Um computador de DNA poderá um dia ser capaz de identificar e tratar doenças como o câncer. Para se ter uma ideia, pesquisadores do Instituto Weizmann, de Israel, criaram o menor computador biomolecular há alguns anos. Agora, conseguiram programá-lo para analisar, identificar e tratar câncer de próstata e uma forma de câncer de pulmão.É isso que emociona na Genética: o fato de ser uma ciência que deixou de der a "ciência de ereditariedade" e se tornou a ciência da esperança. Esperança de uma vitória definitiva em cima das doenças e da morte.Os pesquisadores de Israel aumentaram a esperança da humanidade de vive ou teme os leitos e as terapias sem volta. Hatikva!
Autor: Bernardo M Cazella
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