Computer versus bacteria

Zijn bacteriën sneller dan een computer? Volgens een groep biologische ingenieurs wel. De wetenschappers hebben een onderzoek uitgevoerd waarin ze de bekende bacterie Escherichia coli hebben gebruikt om een wiskundig probleem op te lossen.

Het Hamiltonian-pad is de kortste route tussen stad A en stad B langs verschillende andere steden waarbij elke stad slechts één keer wordt bezocht. Dit klinkt eenvoudig, maar het heeft navigatiesystemen voor veel problemen gesteld. Als je van Amsterdam naar Rome wilt reizen en onderweg enkele andere Europese steden wilt bezoeken, zijn er miljoenen mogelijke routes en moet het systeem alle afzonderlijke routes berekenen om tot de uiteindelijke oplossing van het Hamiltonian-pad te komen. Nu hebben de onderzoekers bacteriën gebruikt om een direct overzicht te krijgen, waarbij de bacteriën alle routes tegelijkertijd overwegen.

In het onderzoek hebben ze het DNA van de bacteriën aangepast en ze de kortste route tussen drie steden laten vinden. Elke stad heeft zijn eigen combinatie van genen, waardoor de bacteriën rood of groen oplichten. De mogelijke routes tussen de steden werden verkend door het willekeurig herschikken van DNA. De bacteriën die de beste route hadden gevonden, fluoresceerden groen en rood, wat resulteerde in gele kolonies.

Probleem opgelost! Hoewel dit slechts een kleine test is en het moeilijk zal zijn om op deze manier een complexe computer te programmeren, zijn de onderzoekers ervan overtuigd dat dit een bewijs is dat de mogelijkheden aantoont van het gebruik van bacteriën om dit soort wiskundige problemen op te lossen. Volgens de onderzoekers bevestigen hun resultaten dat synthetische biologie een waardevolle benadering is voor biologische engineering. Een computer die besmet is met een virus zal niet meer hetzelfde zijn.

De studie werd gepubliceerd in het Journal of Biological Engineering. Gerelateerd: Snelle cursus synthetische genomica, Bacteriën die afval eten & benzine produceren, Bacteriën die CO2 omzetten in energie, Google volgt griepverspreiding via zieke zoekers, Gesprekken bij de dokter.