Por primera vez, un microorganismo ha sido completamente recreado digitalmente, tarea para la que se requirió un cluster de 128 computadores corriendo por entre 9 y 10 horas para generar los datos de las 25 categorías de moléculas involucradas en los procesos del ciclo de vida del Mycoplasma genitalium.
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Se trata de un microorganismo con uno de los genomas más pequeños entre los seres vivos del mundo, con apenas 525 genes. Una bacteria como la E.coli por ejemplo, tiene 4.288 genes, de modo que el tamaño diminuto de la M. genitalium la hacía ideal para intentar esta hazaña, llevada a cabo por investigadores de Stanford y el J. Craig Venter Institute.
Los bioingenieros, encabezados por Markus Covert, tuvieron éxito y publicaron su trabajo en la revista científica Cell. El trabajo llama la atención por varias razones. Por un lado están los avances que se han logrado para describir los procesos que impulsan la vida, de tal manera que ahora es posible simular la mayoría de las interacciones dentro de una célula.
La idea de esto es poder simular en un laboratorio una enfermedad, por ejemplo, y tratar de descubrir curas o tratamientos más rápidamente pudiendo observar las interacciones entre diferentes partes del organismo.
Por otro lado, está la enorme necesidad de poder computacional para simular algo muy sencillo en el mundo orgánico. La complejidad de una célula es bastante impresionante. Para simular la M. genitalium hubo que modelar 28 subsistemas individualmente e integrarlos, y pese a todo el esfuerzo que se hizo, hay críticos que indican que este trabajo es apenas una fracción de lo que se requeriría para considerar “realista” la simulación.
“En este momento, hacer una simulación de la división de una sola célula toma alrededor de 10 horas y genera medio gigabyte de datos. Creo que este hecho es completamente fascinante, porque no sé de nadie que se haya preguntado cuántos datos almacena realmente un ser vivo”, dijo Markus Covert al New York Times.
Eso es sólo para una célula de un organismo simple como el M. genitalium. ¿Qué pasa con un humano, por ejemplo, que tiene 10 billones de células grandes y complejas, además de unos cuantos millones de bacterias? ¿Llegaremos a simularlo algún día? Lo que sí está claro es que es una tarea tremendamente compleja, y que los sistemas que tenemos en la actualidad no alcanzan para ello.
Links:
– In First, Software Emulates Lifespan of Entire Organism (New York Times)
– To Model the Simplest Microbe in the World, You Need 128 Computers (The Atlantic)
– A Whole-Cell Computational Model Predicts Phenotype from Genotype (Cell)
