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» » » La teoría de la morfogénesis química de Turing validada 60 años después de su muerte

Referencia: ScienceDaily.com , 10 de marzo 2014

Sesenta años después de la muerte de Alan Turing, los investigadores han proporcionado la primera evidencia experimental que valida la teoría de la morfogénesis química en estructuras similares a las células de Turing. Esta investigación podría afectar al estudio de la evolución biológica, a cómo se forman patrones similares en la naturaleza y a la ciencia de materiales. El modelo de Turing podría ayudar al crecimiento de los robots blandos con ciertas formas y patrones.

Los logros de Alan Turing en ciencias de la computación son bien conocidos, pero menos conocido es su impacto en la biología y la química. En su único documento sobre biología, Turing propuso una teoría de la morfogénesis, o cómo pueden diferenciarse copias idénticas de una sola célula, por ejemplo, de un organismo con brazos y piernas, cabeza y cola.

Ahora, 60 años después de la muerte de Turing, los investigadores de la Universidad de Brandeis y la de Pittsburgh, han proporcionado la primera evidencia experimental que valida la teoría de Turing en estructuras similares a células .

El equipo publicó sus hallazgos en Proceedings of the National Academy of Sciences el lunes, 10 de marzo.

Turing fue el primero en ofrecer una explicación de la morfogénesis través de la química. Él teorizó que las células biológicas idénticas se diferencian, cambio de forma y crean patrones a través de un proceso llamado reacción-difusión intercelular. En este modelo, un sistema de productos químicos reaccionan entre sí y se difunden a través de un espacio, p. ej. las células de un embrión. Estas reacciones químicas necesitan de un agente inhibidor para suprimir la reacción, y de un agente de excitación para activar la reacción. Esta reacción química, difundida a través de un embrión creará patrones de células químicamente diferentes.

Turing predijo hasta seis patrones diferentes que podrían surgir de este modelo.

En Brandeis, Seth Fraden, profesor de física, y Irv Epstein, profesor de Química del Henry F. Fischbach, crearon anillos de estructuras sintéticas similares a las células con la activación y la inhibición de las reacciones químicas, para poner a prueba el modelo de Turing. Observaron los seis patrones más un séptimo no previsto por Turing .

Al igual que la teoría de Turing, las una vez estructuras idénticas, y ahora químicamente diferentes, también comenzaron a cambiar de tamaño debido a la ósmosis .

Más que nada, esta investigación valida a Turing como un pionero en muy distintos campos, comenta Fraden. Después de descifrar el código alemán Enigma, acelerando la victoria de los aliados en la Segunda Guerra Mundial, Turing fue avergonzado y condenado al ostracismo por el gobierno británico. Fue declarado culpable de homosexualidad (un crimen en la Inglaterra de 1950), y condenado a la castración química. El publicó "La base química de la morfogénesis" poco después de su juicio se suicidó menos de dos años más tarde, en junio de 1954. Tenía 41 años.


- Fuente: Brandeis University, vía EurekAlert.org .
- Imagen: Esta ilustración es una composición de fotografías , tomada de la Figura 4 de la "Teoría de la morfogénesis de células químicas del Test de Turing", y representa la evolución de la morfogénesis física de un estado homogéneo inicial (superior izquierda, el mismo volumen y color) a través de un estado químicamente heterogéneo (centro, igual volumen pero diferentes colores), y en un estado físico-químico heterogéneo (inferior derecha, diferentes volúmenes y colores). Esta diferenciación celular se lleva a cabo exactamente como Alan Turing predijo que lo haría en su documento de 1952, "La base química de la morfogénesis”. Crédito: Seth Fraden.
- Imagen: Alan Turing, de Wikipedia.
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