domingo, 5 de junio de 2016

HGP-write. Construyendo genoma humano desde los componentes químicos.

Según se reporta en el portal de la revista Science existe una propuesta científica llamada HGP-write, Human Genome Project–Write (Proyecto de Genoma Humano - Escribir), cuyo objetivo es sintetizar genomas completos, de humanos y de otras especies, a partir de los componentes químicos y además hacerlos funcionar en células vivas. 

El contenido de la propuesta está publicado en otra sección del portal. Participan un número grande de investigadores de diversas instituciones. Jef D. Boeke aparece como autor para correspondencia y está asociado al Instituto de Genética de Sistemas del Centro Médico Langoney de la Universidad de Nueva York. Se cuentan otros veinticuatro autores de prestigiosas instituciones que incluyen el MIT, Universidad de California en Berkeley, la Universidad de Edimburgo, Universidad John Kopkins, Universidad de Yale, Universidad de Washington, Harvard, entre otras. 

Para justificar la investigación explican que aunque la secuenciación, análisis, y edición de ADN siguen avanzando vertiginosamente, la capacidad para la construcción de secuencias de ADN en las células se limita principalmente a un  pequeño número de segmentos cortos. Esto restringe la capacidad de manipular y comprender los sistemas biológicos. Dadas estas condiciones, hacen la propuesta del HPG-write buscando llegar a una mayor comprensión del mapa genético que podría provenir de la construcción de grandes genomas animales y vegetales (en el orden de las gigabases Gb), incluyendo el genoma humano. De manera colateral, se contribuiría en el desarrollo de herramientas y métodos para facilitar la síntesis y la edición de los genomas a gran escala.

Obviamente, la propuesta ha generado alarma y discusión sobre los diversos aspectos éticos. ¿Podrían los científicos crear seres humanos con ciertos tipos de rasgos o características? ¿Podrían crear personas particularmente aptas para ser soldados? ¿Podría ser posible hacer copias de determinadas personas? Son aspectos que debe abordar la comunidad científica y toda la humanidad. 

Estructura del ADN (Imagen de Dominio Público)

viernes, 3 de junio de 2016

Demostración computarizada del problema de las ternas pitagóricas booleanas.

El problema de las ternas pitagóricas booleanas consiste en averiguar si es posible asignar uno de dos colores (por ejemplo, rojo o azul) a cada número entero, de modo que no haya ningún grupo de tres números a, b y c para los que se cumpla que a2 + b2 = c2 y que sean todos del mismo color. Ejemplos de ternas pitagóricas serían 3, 4 y 5 porque 9 + 16 = 25 entonces a los números 3, 4 y 5 no debería asignarse el mismo color para satisfacer las condiciones del problema. 

La revista Nature reporta que Oliver Kullmann  (Universidad de Swansea) y Victor Marek (Universidad de Kentucky en Lexington) encontraron una demostración asistida por computadora que requirió 200 Terabytes. La noticia para Nature es que esta es la demostración que ha requerido más memoria en la historia de este tipo de pruebas. La revista española Investigación y Ciencia divulga en castellano lo publicado en Nature. 

Lo que lograron probar los investigadores es que es posible colorear con dos colores todos los enteros hasta el número 7824, de manera que todas las ternas pitagóricas tengan un número de un color diferente. Probaron también que es imposible colorear el número 7825 sin que aparezca una terna pitagórica en la cual los tres números tengan el mismo color. Para la prueba usaron el paradigma Cube-And-Conquer (Eleva al cubo y conquista) y usaron un cluster de computadores de 800 núcleos en una corrida de dos días. Sus resultados los publicaron en arXiv.org.

Grilla de 7824 celdas que muestra una solución del problema de las
ternas pitagóricas (Imagen de Marijn Heule en Nature)