Primeiro “organismo virtual” é uma bactéria que causa DST

Por , em 23.07.2012

O nome do organismo é Mycoplasma genitalium, um unicelular que vive no trato genital e nas vias aéreas. Ele já tem uma “ficha corrida” na ciência: teve seu genoma completamente decifrado (525 genes, contra aproximadamente 20.500 do ser humano), e foi notícia quando criaram um cromossomo artificial para ele, em 2008.

Por ter um genoma tão pequeno e já mapeado, o M. genitalium foi escolhido para ser simulado em computador. Ainda assim, a tarefa de programar o computador envolveu a introdução da informação contida em cerca de 900 trabalhos científicos para que o modelo computacional pudesse simular seus 28 processos celulares conhecidos, como a replicação do DNA e a divisão celular.

Outras simulações de organismos unicelulares ou de processos já estão em uso em laboratórios do mundo todo, mas esta é a primeira simulação que contém todos os processos metabólicos representados virtualmente.

Para criar a simulação, os cientistas escolheram uma abordagem de programação orientada a objetos. Eles dividiram a funcionalidade da célula em subgrupos, que podem ser modelados individualmente, cada um com sua matemática, e então integraram estes submodelos em um todo.

A simulação é executada em um cluster (conjunto de computadores trabalhando em paralelo) de 128 computadores, e mesmo assim o processo de simulação de um ciclo de vida completo leva o sistema ao seu limite. A simulação de uma simples divisão celular demora 10 horas – o mesmo tempo que uma destas células leva para completar a divisão na natureza – e gera meio gigabyte de dados.

Os planos para este modelo são ambiciosos: armados do conhecimento obtido na construção deste modelo, o próximo passo dos cientistas é simular uma bactéria comum em experimentos de laboratório, a E. coli. Só que o desafio será muito maior, por que se trata de uma bactéria com 4.288 genes, capaz de se dividir em 20 ou 30 minutos, com um número de interações moleculares várias ordens de grandeza maior.

Depois da E. coli, há a possibilidade de simular células humanas, e entender processos complexos como o desenvolvimento do câncer ou do mal de Alzheimer. “Você lê nos jornais praticamente a cada semana a descoberta de mais um gene do câncer ou do mal de Alzheimer”, diz o líder da pesquisa, Markus W. Covert, professor assistente de bioengenharia na Universidade Stanford (EUA). “E as pessoas se perguntam ‘por que ainda não temos a cura para estas doenças?’ A resposta é que o câncer não é um problema causado por um gene, é um problema com milhares de fatores”, comenta. Quem sabe também também seja o tipo de problema que as pessoas só conseguem resolver com computadores.[LiveScience, NY Times]

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3 comentários

  • Renato de Souza:

    acho que fizeram em java, pra demorar tanto assim.

    Hatters gonna hate.

    se fosse haskell =P

  • Diego Willrich:

    Reproduzir todas as informações de um ser vivo no computador não seria um dos passos para a criação do teletransporte?

    • Alékos Elefthérios:

      Um passo mais perto da singularidade homem-maquina.

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