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Scienza
Creati batteri intelligenti che giocano a tris
Modifiche genetiche per fargli prendere decisioni.
Articolo di Sergio Audasso
Pubblicato in data 19/05/2022

Anche se lo studio non ha ancora ricevuto il plauso da parte della comunità scientifica ed è in fase di approvazione da parte degli arbitri (il cosiddetto peer review) sta portando molta curiosità nel mondo accademico.

La ricerca studio è stata condotta da due università in terra europea e precisamente L’università spagnola di Valencia e l’università di Warwick in UK.

Attraverso l’utilizzo di tecniche per la modificazione del dna di un ceppo di Escherichia Coli, i ricercatori sono riusciti a far giocare questi batteri a tris.

Le modifiche hanno trasformato questi microorganismi in piccole intelligenze artificiali in grado di prendere decisioni. La variazione prodotta nei filamenti del dna ha creato una micro rete neurale in grado di permette a questi batteri di fare delle scelte.

Gli stessi sono in grado, non solo di compiere scelte base, ma anche di apprendere. La modica verteva sul riconoscere 12 differenti composti chimici, che fossero in grado di apprendere e anche di memorizzare. Risultato: prendere decisioni semplici.

Come è stato condotto lo studio

Il team guidato dal prof. Alfonso Jaramillo sa perfettamente che, per avere un risultato certo, specie su micro intelligenze artificiali, i giochi tipo tris sono significativi.

Da questo presupposto si è partiti da un ceppo particolare di E.Coli denominato Marionette. Questo ceppo, già geneticamente modificato, era il candidato più promettente per lo studio. La sua capacità di rilevare 12 differenti sostanze chimiche rispondendo in modo diverso a ciascuna di esse era la scelta più idonea.

Jaramillo e i suoi collaboratori hanno pensato di procedere con una ulteriore piccola modifica a questi batteri. Hanno permesso di reagire con due proteine fluorescenti una verde e una rossa se stimolati verso le sostanze chimiche a cui erano sensibili. In più li avevo resi sensibili anche a un antibiotico specifico. C’è da precisare quanto questi microorganismi, se non sottoposti a stimoli diversi, mantengono lo stesso colore acquisito precedentemente.

Da qui, avendo trasformato questi batteri in piccoli chip che imitano il funzionamento a base sinaptica del cervello, hanno deciso di iniziare a giocare a tris.

Sono stati creati 8 pozzetti. Gli umani facevano la prima mossa e poi informavano tale mossa introducendo una delle 12 sostanze a cui i batteri reagivano. A questo punto i batteri, hanno selezionato la casella che aveva un maggior numero di proteine a fluorescenza rossa. L’uomo metteva un cerchietto sulla casella. E si proseguiva in questo modo fini a fine partita. I risultati davano una alta percentuale di risposte casuali. Allora eco l’idea.  

Durante le partite successive, i ricercatori, hanno inserito, ogni volta che i batteri facevano una scelta sbagliata, l’antibiotico. Venivano puniti insomma. Dopo 8 partite i batteri giocavano da professionisti.

Questo tipo di scoperte fa pensare a come possa essere possibile, in un futuro poco lontano, creare batteri intelligenti per migliorare il microbioma in apparati complessi.

Le ricerche sono visionabili su:

Biorxiv.

New Scientist.com

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