En lugar de fusibles, se utilizan colonias de la bacteria E. coli que producen proteínas fluorescentes
Hace varios años, la Agencia de Investigación de Proyectos Avanzados de Defensa (Defense Advanced Research Projects Agency) de E.U. pidió a los investigadores presentar ideas para codificar mensajes secretos sin emplear la electrónica.
Entonces los químicos David Walt, de la Universidad de Tufts en Medford, Massachusetts, y George Whitesides, de la Universidad de Harvard, experimentaron agregando una variedad de sales de metales a un fusible que, cuando está encendido, emite una secuencia de pulsos de luz infrarroja que codifica un mensaje. Sin embargo, pensando en otras maneras de lograr lo mismo, decidieron probar con bacterias.
Así, inventaron una nueva forma de transmitir mensajes secretos a través de bacterias que producen proteínas que bajo ciertas condiciones brillan. El fusible es sustituido por siete colonias de la bacteria Escherichia coli, las cuales cada una recibe un gen para una proteína fluorescente diferente. Sólo cuando los genes se activan, las bacterias crean estas proteínas y se encienden. Los colores, como el verde, amarillo y rojo, varían en función de qué gen se expresa. Todos son claramente visibles y diferentes.
Con estas colonias bacterianas de colores, los investigadores crearon un código con pares de diferentes bacterias de color. Teniendo siete colores les dio para 49 combinaciones, que se utilizan para codificar 26 letras diferentes y 23 símbolos alfanuméricos, como “@” y “$”. De este modo, los mensanjes se escriben simplemente borrando los pares de las bacterias de color en filas, y para ‘imprimirlos’, las bacterias se transfieren a una placa que contiene agar, un medio de crecimiento bacteriano, en el que presionan una hoja de ‘papel’ de nitrocelulosa que inmoviliza a las bacterias.
En este punto éstas permanecen invisibles, pero el receptor del mensaje puede activar los genes clave y hacer lucir los colores presionando el papel de nitrocelulosa en otra placa de agar que contiene un activador químico que acciona la expresión de las proteínas fluorescentes (las proteínas elegidas para iluminar son las que las bacterias no suelen utilizar; por lo menos aquellas que los investigadores activan, permanecen en reposo.) Mientras el receptor sepa qué colores corresponden con los caracteres, el mensaje se revelará.
Sin embargo Walt y sus colegas añadieron una protección más: en algunas bacterias se insertan genes de resistencia a los antibióticos, y la idea es que sólo éstas sean las que lleven el mensaje real.
Si el mensaje cae en las manos equivocadas, el receptor sólo ve una mezcla de colores una vez que los genes se activan y es incapaz de leerlo. Pero si el decodificador añade el antibiótico correcto, las bacterias no resistentes y sus colores se desvanecen, y el mensaje queda claro.
Además de ser útil para los espías, la nueva técnica podría también permitir a las empresas codificar identificadores secretos en los cultivos, las semillas u otros productos agrícolas. Fuente: PNAS
Imagen: Manuel A. Palacios/Tufts University