Se ha hecho una comparación de las redes formadas por el código genético y las del sistema operativo Linux, dejando constancia de las diferencias fundamentales entre la programación biológica y la computacional. Las formas son muy disímiles, lo que refleja la evolución de los parámetros de cada proceso. La biología es impulsada por mutaciones aleatorias […]
Se ha hecho una comparación de las redes formadas por el código genético y las del sistema operativo Linux, dejando constancia de las diferencias fundamentales entre la programación biológica y la computacional.
Las formas son muy disímiles, lo que refleja la evolución de los parámetros de cada proceso. La biología es impulsada por mutaciones aleatorias y la selección natural. El software es un acto de ‘diseño inteligente’.
«Uno de los mayores problemas de los datos biológicos es que no tienes intuiciones sobre ello. Es como un galimatías de símbolos. Una forma de obtener esta intuición es el mapeo de su estructura en algo que conozcamos», dijo Marc Gerstein, informático de la Universidad de Yale y co-autor del estudio. «Linux está cambiando y en plena evolución. Pero a diferencia de la evolución en biología, sabemos exactamente lo que está pasando.»
Hace varios años, Gerstein perfeccionó una técnica para convertir las redes genéticas, unas representaciones densamente entrelazadas de interacciones genéticas, en mapas jerárquicos. En la parte superior de cada mapa está lo que Gerstein llama reguladores maestros, que se encargan de controlar la actividad de muchos otros genes. En la parte inferior están los caballos de batalla, que bombean el código proteínico. A la mitad están los mandos intermedios, que hacen un poco de ambos.
Desde entonces, Gerstein ha comparado la estructura de las redes de genes entre especies, y a contrastado redes biológicas con estructuras corporativas y gubernamentales. El espera que dicho contraste pueda hacernos comprender cómo la estructura de la red da forma a la función genómica.
En el último estudio, publicado 04 de abril en Proceedings of the National Academy of Sciences, comparó el genoma de la E. coli, una bacteria muy estudiada, con el sistema operativo Linux de código abierto. Aunque la esperanza de Gerstein es dar a conocer en profundidad las redes biológicas, el estudio también sugiere estrategias para los ingenieros sociales y tecnológicos.
«Si no tenemos diseñadores que ajusten las cosas, y tenemos que enfrentarnos a cambios aleatorios, ¿qué tenemos que hacer en la estructura de control para que sea robusta?», inquirió Gerstein.
La red de la E. coli demostró tener una forma piramidal, con unos pocos reguladores maestros, unos cuantos más de mandos intermedios, y muchos caballos de batalla. En marcado contraste, el gráfico de llamadas del núcleo de Linux (la red de interacciones entre las diferentes piezas de código del programa), se ve casi como una pirámide invertida. Un gran número de programas de nivel superior pidiendo unas cuantas subrutinas comunes.
La estructura de la red genética comienza a parecerse a la llamada gráfica de Linux cuando las especies se vuelven más complejas, según Sergei Maslov, biólogo de sistemas del Laboratorio Nacional Brookhaven que no participó en el estudio. Sin embargo, las pirámides de la red genética nunca llega a ser tan de nivel superior como la de Linux. Parece que hay un límite natural a esta progresión. El nuevo estudio sugiere por qué.
«Si se actualiza una función de bajo nivel, entonces necesitas actualizar todas las funciones que lo utilizan. Esto es factible si eres un ingeniero. Sólo tienes que repasar todo el código. Pero esto es imposible en biología «, señala Maslov.
De hecho, cuando el equipo de Gerstein hizo el seguimiento a la evolución de código del kernel de Linux, desde su versión original en 1991, encontraron que sus componentes básicos ya habían sido sometidos a una extensa alteración. Biológicamente análogos son los llamados genes mantenidos evolutivamente, que se utilizan en una gran variedad de funciones, pero que apenas cambian. Cuando se añade una mutación, la evolución no puede actualizar rápidamente el resto del código genético.
A la insidiosa pregunta de si la ingeniería de software ha superado a la evolución natural, Gerstein, por supuesto, dijo que no. El modelo informático no se puede escalar a los niveles de la complejidad biológica. «Se puede ver fácilmente por qué los sistemas de software son frágiles y los sistemas biológicos sólidos. Simplemente, las redes biológicas están diseñadas para adaptarse a los cambios aleatorios. Son lecciones de cómo construir algo que puede cambiar y evolucionar,» dijo Gerstein.
¿Por qué los investigadores no han comparado las redes genómicas con las del sistema operativo Windows? Porque «eso está prohibido», contestó Koon-Kiu Yan, biofísico la Universidad Stony Brook y co-autor del estudio. «Windows no es de código abierto.»
-08/05/2010- Referencia: WiredScience.com , por Brandon Keim – Imagen: Estructura de la red genómica de la E. coli y del S.O. Linux. PNAS – Brandon Keim está trabajando actualmente en un libro sobre los puntos de inflexión ecológica .
http://bitnavegante.blogspot.com/2010/05/comparacion-de-redes-codigo-genetico.html