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Proteína interactuando. Foto: NPACI.

Físicos del Reino Unido han mostrado que sería posible usar conjuntos de proteínas para realizar operaciones lógicas complejas. Además, el trabajo podría mejorar el conocimiento sobre los mecanismos de interrupción de las proteínas.
El papel principal de muchas proteínas es transmitir y procesar información dentro de la célula. Este proceso usa de otras moléculas reguladoras o “moduladores” que se unen a un sitio específico sobre la superficie de la proteína. Se sabe desde hace tiempo que las proteínas pueden cambiar de estado activo a inactivo según varía la concentración del modulador.
Estos dos estados se podrían usar para simbolizar el “0” y el “1” de la lógica binaria. Pero las proteínas normales no pueden funcionar bien como puertas lógicas porque se necesita un gran cambio en la concentración de modulador para efectuar la operación de pasar de 0 a 1 y viceversa.
Ian Graham y Thomas Duke de la Universidad de Cambridge han mostrado que teóricamente ciertas proteínas pueden unirse a dos clases diferentes de moduladores para realizar distintos tipos de operaciones lógicas incluidas AND, OR, XOR y NOT XOR.
Estas proteínas pueden actuar así porque la “salida” depende de dos “entradas” (la concentración de los dos moduladores). Además, cuando las proteínas forman agregados la respuesta es amplificada. Los agregados pueden actuar entonces como puertas lógicas cuya actividad puede tornarse abruptamente de un estado completamente activado a otro completamente desactivado cuando las concentraciones de los moduladores pasan ciertos umbrales.
Los autores citan el caso de la E. Coli como ejemplo, donde diferentes tipos de receptores se unen a varios moduladores, como pueden ser glucosa y lactosa, para producir una respuesta. Este cambio puede ser observado a través de una técnica de fluorescencia cuando la concentración de moduladores aumenta.

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