Exploración de un modelo comportamental basado en el Quorum Sensing bacterial para describir la interacción entre individuos

El Quorum Sensing es una respuesta bacterial condicionada por expresiones genéticas ampliamente estudiada en biología sistémica. Cuando un grupo de bacterias supera un determinado umbral poblacional, transmiten al medio una proteina que permite la activación de cierto comportamiento almacenado en su ADN. Este comportamiento consiste en el disparo de una acción colectiva de las bacterias en contra de su anfitrión. Este tipo de respuesta puede ser utilizada para modelar el comportamiento de comunidades en las cuales un grupo de individuos y su actividad esta directamente relacionada por la interacción entre ellos y con el medio. En este artículo, se presenta un modelo simplificado de dicho comportamiento con miras a desarrollar un modelo adaptativo complejo para describir dinámicas en organizaciones empresariales. Se muestra un modelo matemático de la bacteria artificial y sus comportamientos, mismos que reflejan la auto-organización del sistema. Se plantea así una arquitectura que trata de describir este tipo de interrelación, así como algunas condiciones locales que pueden disparar el comportamiento colectivo agresivo. Luego de analizar la dinámica de modelo, se observa que los principios de auto-organización que sereflejan son equivalentes a otros observados en comunidades biológicas cuando cambian de un comportamiento a otro (cardúmenes de peces, migraciones de aves, o personas en un concierto)

High-Performance Biocomputing in Synthetic Biology–Integrated Transcriptional and Metabolic Circuits

Biocomputing uses molecular biology parts as the hardware to implement computational devices. By following pre-defined rules, often hard-coded into biological systems, these devices are able to process inputs and return outputs—thus computing information. Key to the success of any biocomputing endeavor is the availability of a wealth of molecular tools and biological motifs from which functional devices can be assembled. Synthetic biology is a fabulous playground for such purpose, offering numerous genetic parts that allow for the rational engineering of genetic circuits that mimic the behavior of electronic functions, such as logic gates. A grand challenge, as far as biocomputing is concerned, is to expand the molecular hardware available beyond the realm of genetic parts by tapping into the host metabolism. This objective requires the formalization of the interplay of genetic constructs with the rest of the cellular machinery. Furthermore, the field of metabolic engineering has had little intersection with biocomputing thus far, which has led to a lack of definition of metabolic dynamics as computing basics. In this perspective article, we advocate the conceptualization of metabolism and its motifs as the way forward to achieve whole-cell biocomputations. The design of merged transcriptional and metabolic circuits will not only increase the amount and type of information being processed by a synthetic construct, but will also provide fundamental control mechanisms for increased reliability