O echipă de la MIT a creat bacterii care funcționează ca niște tranzistori, permițând construirea unor „plăci de circuite” vii, printate pe un mediu de creștere pe o placă Petri. Rezultatele, publicate pe 17 august în Nature Chemical Biology, deschid o cale către circuite biologice mai complexe decât cele posibile până acum, folosind mai multe celule în loc de una singură.

De obicei, circuitele de biologie sintetică sunt construite în interiorul unei singure celule, programată să producă proteine și factori de transcriere care interacționează între ei pentru a îndeplini o sarcină, cum ar fi detectarea unei molecule și declanșarea unui răspuns specific. Astfel de circuite pot realiza diverse funcții logice, dar sunt limitate de numărul redus de factori de transcriere distincți disponibili, care nu trebuie să interfereze între ei în interiorul aceleiași celule.

Cum funcționează „tranzistorii” bacterieni

Echipa, condusă de Christopher Voigt, șeful Departamentului de Inginerie Biologică de la MIT, a rezolvat problema distribuind funcțiile pe mai multe celule, în loc să le înghesuie pe toate într-una singură. Într-un circuit electric obișnuit, tranzistorii funcționează ca niște comutatoare, care permit sau blochează trecerea curentului. În sistemul construit de cercetători, bacteriile modificate genetic joacă un rol similar, controlând deplasarea unor molecule mici de semnalizare către componentele din aval ale circuitului.

Echipa a construit două tipuri diferite de „tranzistori” bacterieni, plus trei tulpini suplimentare care funcționează ca relee, transmițând informația între ele. Împreună, cele cinci tulpini formează un set de piese de bază suficient pentru a construi practic orice tip de circuit. „Am construit câteva componente inițiale de arhitectură de calculator, dintre cele frecvent folosite, dar orice operație poate fi construită cu aceste cinci tulpini”, a spus Hamid Doosthosseini, cercetător postdoctoral la MIT și autorul principal al studiului.

Ce pot face, deocamdată, circuitele

Cercetătorii au construit circuitele imprimând colonii de bacterii pe plăci cu agar, un mediu de creștere obișnuit în laboratoarele de microbiologie. Cu acest sistem, echipa a demonstrat circuite capabile să adune două sau trei semnale de intrare, unul dintre sisteme folosind 24 de colonii bacteriene, precum și circuite care realizează operații logice de tip „SAU” și implicație. Au construit și un demultiplexor, un circuit care direcționează un semnal către una din mai multe destinații posibile, în funcție de un al doilea semnal de control.

„Nu există nimic ce poate face iPhone-ul tău, pe care aceste circuite să nu-l poată face”, a spus Voigt, subliniind puterea teoretică a abordării, deși recunoaște că circuitele actuale rămân mult mai lente și mai simple decât orice dispozitiv electronic. Un montaj filmat de cercetători arată o colonie de bacterii crescând timp de șapte zile, un indiciu al ritmului la care operează, de fapt, aceste circuite, comparat cu viteza aproape instantanee a electronicii convenționale.

La ce ar putea folosi

Cercetătorii speră ca circuitele să poată fi aplicate, într-o zi, direct pe frunzele sau rădăcinile plantelor, unde ar putea procesa informații despre condițiile de mediu și ajuta plantele să detecteze și să răspundă la factori de stres, precum seceta sau atacurile dăunătorilor, fără a fi nevoie de electronică propriu-zisă. Studiul a fost finanțat parțial de agenția americană pentru cercetare avansată în domeniul apărării (DARPA) și de agenția americană de informații pentru cercetare avansată (IARPA).

Deocamdată, aplicațiile agricole rămân un obiectiv declarat, nu o realitate demonstrată. Ce arată, concret, studiul e că biologia sintetică poate ocoli limita de complexitate impusă de o singură celulă, distribuind calculul pe mai multe organisme vii care „vorbesc” între ele prin molecule, nu prin electroni.

---

SURSELE

• Doosthosseini, H., Chen, H., Voigt, C. A., „Living circuit boards built by printing bacterial transistors”, Nature Chemical Biology, 17 august 2026. DOI: 10.1038/s41589-026-02300-3 — sursa primară
• MIT News, comunicat instituțional, 17 august 2026: news.mit.edu
• ScienceDaily, 1 septembrie 2026 — verificare