Las colonias de bacterias ahora pueden sumar señales y dirigirlas, como un circuito electrónico, pero vivo.
Para lograrlo, investigadores del MIT modificaron la bacteria Pantoea agglomerans, frecuente sobre todo en las plantas. El estudio se publicó el 17 de agosto de 2026 en Nature Chemical Biology.
Para entenderlo, un transistor electrónico actúa como un interruptor que controla el paso de una corriente. Aquí no circula ninguna corriente eléctrica entre las colonias de bacterias. Dos cepas bacterianas desempeñan más bien el papel de interruptores químicos. Según las moléculas que detectan, producen o no otra molécula que sirve de señal.
Las colonias de bacterias modificadas se disponen sobre un medio de cultivo para formar circuitos biológicos cuya función depende de su organización espacial.
Crédito: investigadores del MIT, imagen editada por MIT News
Otras tres cepas sirven de relés. Reciben una señal química, la convierten y la transmiten a la siguiente etapa. Aquí, los investigadores disponen de cinco cepas celulares, y solo su organización espacial determina el "cálculo" realizado.
En la demostración, las colonias se disponen mediante impresión sobre agar, un medio gelificado donde las bacterias pueden desarrollarse. Están separadas unos 5 mm. Esta distancia limita la difusión de las moléculas hacia las colonias vecinas. La información puede seguir así el recorrido previsto por los investigadores, de relé en relé.
Al cambiar simplemente la disposición de las cinco cepas, el equipo llevó a cabo varias operaciones lógicas. Algunas configuraciones suman dos o tres entradas. Otra dirige una señal entrante hacia un destino elegido. El circuito que suma dos entradas comprende 24 colonias bacterianas conectadas químicamente.
La comparación con un chip electrónico tiene, sin embargo, sus límites. Una operación requiere unas ocho horas, frente a una duración ínfima en un ordenador. Por tanto, el método evidentemente no está destinado a sustituir a los procesadores: su interés reside en la posibilidad de integrar directamente decisiones sencillas en sistemas vivos.
Una aplicación prevista está relacionada con la agricultura. Las bacterias colocadas en las raíces o las hojas podrían detectar varios signos de estrés y luego desencadenar una respuesta adecuada. Los investigadores citan, por ejemplo, la producción de un producto contra los hongos cuando se cumplen ciertas condiciones.
Esta arquitectura permite sobre todo modificar el comportamiento del circuito desplazando cepas ya existentes, en lugar de reescribir el genoma de las bacterias. Las próximas investigaciones deberán convertir estas demostraciones en medios de cultivo en sistemas capaces de funcionar de manera duradera en entornos biológicos reales.