"Un colega me menciono un avance reciente en la creación de computadoras de ADN. ¿Qué clase de computadoras se pueden hacer con cadenas de ADN?

-Dylan Walker, Westport, Conn.

Mitsunori Ogihara, un experto en complejidad computacional de la Universidad de Rochester, responde:

"Los computadores de ADN han abierto un totalmente nuevo punto de vista en el mundo de la computación. En vez de chips de silicio y corrientes eléctricas, los computadores de ADN usan acido desoxirribonucleico - A (adenina), C (Citocina), G (guanina) y T (timina)-como unidades de memoria y con técnicas recombinatorias del ADN se realizan las operaciones fundamentales. En una computadora ADN los computos se llevan a cabo en tubos de ensayo. La entrada y la salida son cadenas de ADN, cuyas secuencias geneticas son la codificación de cierta información. Un programa en una computadora ADN es executado como una serie de reacciones bioquimicas que tienen el efecto de sintetizar, extraer, modificar y clonar cadenas de ADN.

Hablando a grosso modo, la única diferencia entre las computadoras convencionales y las de ADN es la capacidad de las unidades de memoria: las de las computadoras electrónicas tienen dos posiciones (Encendido y Apagado) - 0 y 1 - , mientras que, en el caso de las unidades de memoria de la ADN se tienen cuatro posibilidades (C, G, A o T). En teoría, las computadoras ADN pueden hacer el mismo tipo de operaciones que una computadora convencional, con ciertas ventajas.

Primero, la memoria ADN es compacta. Un cc de ADN puede guardar 10^21 bits de información, mientras que, con la tecnología actual, se han logrado computadores con máximo 10^14 bits. Segundo, las computadoras convencionales operan de manera lineal - manipulando un bloque de información después de otro - , mientras que, las reacciones bioquimicas son altamente paralelas: en un solo paso se pueden afectar a billones de cadenas de ADN.

Estas propiedades sugieren que las computadoras ADN pueden ser útiles para resolver algunos problemas que tradicionalmente son considerados inabordables. Este tipo de computadores no están exentos de problemas, las reacciones bioquimicas estan sujetas a errores y con frecuencia son lentas. Se necesitan rigurosas pruebas de precisión de las reacciones y más desarrollos tecnológicos para clarificar el potencial de las computadoras ADN"

Carter Bancroft, un profesor del departamento de fisiología y biofísica de la Mount Sinai School of Medicine, nos ofrece algunas ideas adicionales:

"Los que trabajan en el campo de la computación basada en ADN (entre los que me cuento) esperamos que, por lo menos para ciertas aplicaciones las computadoras basadas en ADN serán mucho más poderosas y eficientes que las electrónicas. Esta esperanza se basa principalmente en las siguientes propiedades del ADN:

Primero, es la molecula que almacena más información en las celulas vivas, y miles de millones de años de evolución han probado y refinado tanto esta maravillosa molecula de información, como las altamente especificas enzimas que pueden duplicar la información en una molecula de ADN o transmitir esta información a otras moleculas de ADN.

Segundo, cada molecula de ADN es aproximadamente equivalente a un pequeño chip de silicio. Pero las moleculas de ADN son mucho más pequeñas que los chips, usted puede juntar muchas en un espacio muy pequeño - aproximadamente 10 billon de ellas caben en una canica.

Y tercero, todas estas moleculas pueden trabajan juntas al mismo tiempo, de tal forma que usted puede tener teóricamente 10 billones de calculos haciendose al mismo tiempo (o más si su computadora tiene un tamaño mayor al de una canica).

Para responder la pregunta acerca de las operaciones que se pueden hacer ahora con ADN: El campo todavia es bastante nuevo, y solo hay dos tipos de operaciones que sabemos hacer. Una se basa en el trabajo de Leonard Adleman de la University of Southern California y tiene que ver con resolver problemas combinatorios tales como el famoso 'problema del vendedor viajero' (La tarea básica en este problema consiste en hallar el cámino más barato en tiempo o en dinero para visitar una serie de ciudades partiendo y finalizando el viaje en la misma ciudad). El otro se basa en nuestro trabajo reciente en el que mostramos como el ADN puede ser usado en una operación muy fundamental en los computadores: la suma de dos números enteros expresados en base binaria. Nosotros creemos que estas dos operaciones representan solo la punta del iceberg en la potencia de la molecula de ADN como herramienta de computación"

Tradución de Scientific American.