¿Es posible comunicarse a través del ADN?

Alternativamente, ¿podría el ADN ser un lenguaje (la codificación normal que existe dentro del ADN para decirle qué construir) que sea capaz de decirnos cualquier cosa?

Esta pregunta se basa en este artículo sobre los extraterrestres que pueden comunicarse con nosotros a través del ADN.

Desde que estuve leyendo TVTropes esta noche: tvtropes.org/pmwiki/pmwiki.php/Main/GeneticMemory

Respuestas (6)

No hay una razón por la que no.
Las computadoras se comunican con solo 1 y 0.
El ADN tiene 4 bases químicas y los humanos tienen alrededor de 3 mil millones de pares de bases.

Hay secciones de ADN humano que quedan de virus antiguos , por lo que no es un gran salto pensar que un mensaje podría codificarse en ADN, colocarse en un virus e insertarse en el genoma de una persona de esa manera.

Entonces solo necesitaría saber dónde buscar, tener el equipo para extraerlo y secuenciarlo, y la clave para decodificarlo.

Editar: Codificación
Los productos químicos básicos para el ADN son adenina (A), guanina (G), citosina (C) y timina (T).

Si les asignamos arbitrariamente a cada uno un número de base 4 para hacer una clave:
A = 0
G = 1
C = 2
T = 3
Entonces podemos usarlos en un mensaje.

Tome la frase "Hola mundo".
En binario (base 2) que usan las computadoras, sería01001000 01100101 01101100 01101100 01101111 00100000 01010111 01101111 01110010 01101100 01100100

En base 10 (normal) sería "H"=72 "e"=101 "l"=108 "l"=108 "o"=111 " "=32 "W"=87 "o"=111 "r"=114 "l"=108 "d"=100

en base 4 seria1020 1211 1230 1230 1233 0200 1113 1233 1302 1230 1210

Y usando nuestra clave, seríaGACA GCGG GCTA GCTA GCTT ACAA GGGT GCTT GTAC GCTA GCGA

Incluso podría codificar una especie de manual para que las personas descubran cuál es la clave si no la tienen, similar a algo que SETI podría usar para ayudar a los extraterrestres a descubrir cómo leer un mensaje que les enviamos.

Un mejor ejemplo podría ser “VIVIR, ERRAR, CAER, TRIUNFAR, RECREAR VIDA DE LA VIDA”. en lugar de Hola Mundo. Nuevo medio, nueva tradición, al parecer.
@JDługosz sí, pero eso es bastante largo ... Si iba a usar algo así, probablemente escribiría un programa para hacer el trabajo en lugar de hacerlo a mano.

Lo hacemos, se llama sexo.

Sin profundizar demasiado en los detalles, cuando un espermatozoide se encuentra con un óvulo, es decir, en efecto, comunicación mediante ADN. Lo que se comunica es, por supuesto, información sobre la composición genética del padre, y eso se incorpora a un nuevo individuo más adelante.

También hay otras criaturas, como las bacterias, que pueden enviar su propio ADN a sus amigos en lo que se llama transferencia horizontal de genes.

Finalmente, a nivel celular, el ADN (o más bien, el ARNm, pero las diferencias prácticas son en este caso insignificantes) se utiliza para comunicar los diversos procesos en y entre nuestras células.

Todo eso aparte:

¿Es el ADN un almacén viable de información? Sí, manifiestamente.

¿Se puede usar para comunicar? De nuevo, sí, manifiestamente.

Pero, ¿es un buen medio para comunicarse entre criaturas? Bueno... No. No lo es.

En primer lugar, el ADN es caro. No en términos de dólares y centavos, sino solo energéticamente. Hacer ADN requiere mucha energía, almacenar ADN requiere energía y leer ADN requiere energía.

Si bien tiene el beneficio de la persistencia, también lo tienen muchos productos químicos más simples y baratos, como las hormonas, para las criaturas que viven en el reino de la existencia del metro (como nosotros), la comunicación del ADN sería una molestia enorme.

Funciona para las bacterias porque son mucho más similares en tamaño a las moléculas de ADN que nosotros, por lo que pueden, en cierto sentido, manipularlas directamente. Incluso para algo en el ámbito milimétrico (digamos, una hormiga) esto ya sería completamente inviable, razón por la cual las hormigas usan hormonas más simples para comunicarse.

Una de las ventajas de comunicarse a través del ADN es que sería muy difícil de detectar y decodificar. Como señaló @ApproachingDarknessFish, los científicos están trabajando en computadoras de ADN y almacenamiento de ADN, y en formas de realizar modificaciones genéticas utilizando retrovirus. No sería un gran salto utilizar personas como mensajeros y su ADN como carga útil. Ni siquiera necesitarían saberlo. Presiona a una persona que va al país correcto y haz que alguien del otro lado tome una muestra de sangre. Sin embargo, no sería para conversaciones casuales. Eso sería poco práctico como dices.
@AndyD273: Confiar en que un canal de comunicación sea seguro rara vez es una buena idea, especialmente cuando confías en él porque esperas que la gente no lo sepa. Todo lo que pueden hacer los mensajes secretos, el cifrado puede hacerlo mejor.
¿Por qué no los dos? Digamos que un espía utiliza a una persona desprevenida como mula para llevar un mensaje codificado de ADN fuera del país. La primera capa de defensa sería la oscuridad, con miles de viajeros para filtrar el mensaje, la gente antiespionaje tendría dificultades para encontrar a la persona adecuada. Entonces, con miles de millones de pares de bases para mirar, sería realmente difícil encontrar el mensaje incrustado dentro del ruido. Y si lo encontraste, tendrías que averiguar el esquema de codificación utilizado, que podría ser cualquier cosa. Y si lo cifrara antes de codificarlo, eso complicaría aún más las cosas.
Otra razón para codificar cosas en el ADN es por su capacidad de transmitirse. Digamos que estás planeando el fin de la civilización. Codificas la biblioteca del congreso y se la das a todo el mundo como inoculación. Las bombas caen y acaban con la mayoría de las cosas. Pasan años y años, y la civilización se reconstruye. Redescubren cómo leer el ADN y encontrar los registros, y toda esa información perdida se vuelve a encontrar, un regalo para el futuro.
@AndyD273: ¿Entonces estás hablando de retrovirus que reescriben el ADN en cada célula de su cuerpo? Eso parece... extremadamente invasivo. Y si alguna parte del ADN parece que inicia un gen... ¿De repente tienes la maquinaria molecular de la célula construyendo proteínas extrañas al azar, o tratando de unir a una persona de maneras muy extrañas?
ya tenemos un montón de "basura" sobrante de antiguos retrovirus. La nueva información podría sobrescribir la información antigua. Según las fuentes, solo alrededor del 10% de nuestro ADN codifica proteínas, y el resto es un misterio. Si descubrimos cómo comentar el mensaje para que no se use, entonces podría no ser un gran problema.

Aquí hay un montón de buenas respuestas que muestran claramente que la información más allá de la genética se puede codificar en el ADN y esas son respuestas a la pregunta tal como está formulada. Pero la pregunta me hizo preguntarme sobre el ADN, no como un lenguaje escrito, que está implícito en el autor de la pregunta, sino como un lenguaje "hablado". llamar lenguaje en nuestra vida cotidiana. Así que creo que debemos responder (al menos quiero responder), "¿puede una especie usar el ADN de la misma manera que usamos el lenguaje hablado o el lenguaje de señas?". Código simbólico dinámico, interactivo, adaptativo, capaz de comunicar, en forma contemporánea, información, emoción, etc.

¿Puede el ADN tener una sintaxis? ¿Una gramática? Sí, sabemos que la codificación genética ya tiene sintaxis y gramática, por lo que esas herramientas existen para nuestro lenguaje de ADN.

Necesitamos un órgano para "hablar" nuestro idioma y un órgano para "escuchar" nuestro idioma. Ciertamente podemos imaginar tales órganos. Nuestra maquinaria celular ya puede realizar las tareas de escribir (copiar) y leer hebras de ADN. Pero nuestros órganos lingüísticos imaginarios deberán ser mucho más ágiles. Nuestro órgano del habla necesitará ensamblar hebras de ADN en función de las entradas de nuestro sistema nervioso; Construir hebras de ADN que representan palabras y oraciones y luego emitirlas al medio entre el hablante y el oyente (aire, agua, ??). Tal órgano probablemente necesitaría emitir muchas copias de nuestra oración ya que nuestras palabras viajan en paquetes de materia (no ondas de energía) y no pueden ser "escuchadas" hasta que la molécula de nuestra oración llegue al órgano auditivo del receptor. ¡Enviar solo una molécula de oración resultaría en muy pocas posibilidades de ser escuchado! Debemos inflar nuestra oración mil veces simultáneamente como el polen de una flor en el viento. Por supuesto, nuestras palabras y oraciones deberán contener una gramática similar a una marca de tiempo. Si digo "Hola, ¿cómo estás?" 1000 veces, y el destinatario recibe 120 de esos "Hola, ¿cómo estás?", No quiero que los "escuche" todos. Necesito darle una gramática para escuchar el primer "¡Hola!" y filtrar todo el resto como ruido. y el destinatario recibe 120 de esos "Hola, ¿cómo estás?", no quiero que los "escuche" todos. Necesito darle una gramática para escuchar el primer "¡Hola!" y filtrar todo el resto como ruido. y el destinatario recibe 120 de esos "Hola, ¿cómo estás?", no quiero que los "escuche" todos. Necesito darle una gramática para escuchar el primer "¡Hola!" y filtrar todo el resto como ruido.

Entonces, en el extremo "auditivo" de la conversación, necesitamos un órgano que filtre los medios entre nosotros y el "hablante" y busque fragmentos flotantes de ADN. Suponiendo que estemos en un planeta que usa ADN para la genética, no solo para el lenguaje, habrá mucho material genético de ADN flotando. Por lo tanto, nuestra gramática del lenguaje del ADN debe hacer una distinción clara entre una palabra o una oración y el ADN genético, que es solo ruido que debe filtrarse e ignorarse. Si este filtrado ocurre en el nivel biológico del propio órgano, llamarlo "gramática" puede ser engañoso. Por ejemplo, el órgano solo podría unirse con hebras de ADN que comienzan con una secuencia compleja de 100 nucleótidos. Cualquier hebra de ADN que no tenga este telómero al principio/final no se une y no se "escucha". De cualquier manera, biológica o gramatical, el órgano auditivo responde a la codificación en la hebra de ADN capturada y leída activando el sistema nervioso del oyente. Así como nuestros oídos lo hacen por nosotros.

Entonces, ahora que hemos imaginado la maquinaria para que una especie tenga un lenguaje basado en moléculas de ADN, podemos imaginar algunas consecuencias y ventajas... vamos a la ciencia ficción.

En el caso de que usemos los filtros biológicos en nuestros órganos (se requiere una etiqueta de telómero compleja o la molécula no se lee porque no se une), cualquier individuo que sufriera una mutación que resultara en que el órgano hablante codificara el telómero incorrecto o que el órgano auditivo fallara unirse al telómero correcto sería "mudo" o "sordo".

¡Las conversaciones estarían sujetas a reglas muy diferentes cuando tus palabras pueden volar con el viento y escucharse a millas de distancia! O cuando nadie a tu alrededor puede oírte, no importa lo fuerte que grites. Además, dado que sus palabras y oraciones están sujetas a los caprichos del viento o simplemente a una distribución aleatoria por el movimiento browniano, nuestro lenguaje y nuestro sistema nervioso deberán evolucionar para lidiar con el hecho de que nuestras oraciones a menudo no llegarán en el mismo momento. ¡o incluso en el mismo orden en que los hablamos!

Y de hecho, ¿qué es un grito? ¿Producir 100.000 copias de oraciones de ADN a la vez? ¿Haciendo un susurro la creación de solo unas pocas copias?

A medida que esta especie evolucione, ¿desarrollarán algún nivel de codificación para permitir una conversación privada? Tal vez el órgano auditivo pueda escuchar una molécula de ADN comenzando con cualquier secuencia de telómeros, pero puede escuchar (unir) solo un telómero posible a la vez. Entonces, la mayoría de las conversaciones ocurren con el telómero alfa. Pero cuando dos o más personas quieren hablar en voz baja, cambian a telómero Lambda u Omicron. Hay palabras que siguen llegando a los órganos auditivos de los demás, pero son ignoradas por todos los que no están "escuchando" a Omicron.

¿Qué es un dispositivo de grabación en este planeta? ¿Se pueden diseñar microbios biológicos para reproducir/grabar conversaciones replicando el ADN que forma las oraciones y las palabras?

Dado que las palabras son materia, no energía, potencialmente tienen una vida mucho más allá de lo que estamos acostumbrados. Podrías capturar las últimas palabras de tu madre en un frasco y escucharlas una y otra vez durante años, hasta que la última de las moléculas de esa oración se usara o se perdiera. NO es solo una grabación: la voz real de su madre, las palabras pronunciadas por su "boca", sin cambios, como si estuviera allí con usted en la habitación.

Los espectros de las conversaciones pueden permanecer en los edificios durante años o generaciones. ¡Imagínese cerrar una puerta en el Liberty Hall de Filadelfia y sacar de una viga polvorienta unas cuantas frases entre Ben Franklin y Thomas Jefferson discutiendo sobre un párrafo de la Declaración de Independencia! A medida que esas oraciones/moléculas llegaban a su "oído", escucharía a Franklin y Jefferson, sus palabras en sus voces, sin cambios desde el momento en que las pronunciaron hace 250 años. Las ocupaciones de arqueólogo e historiador serían algo muy diferente.

Finalmente, dado que el ADN sigue siendo el mecanismo para la codificación y transmisión de información genética, ¿pueden estas criaturas "hablar" información genética? Por ejemplo, ¿podría un amante "susurrar" una hormona que hiciera que el objeto de su afecto se sonrojara? O una hebra de ARN, inhalada por el sujeto que provocó la producción de la hormona por su propio sistema límbico. ¿O podría un rival codificar e infundir subrepticiamente un virus a su víctima? O, el final más insidioso de esta línea de razonamiento... ¿podría codificarse una oración en sí misma de tal manera que escondidas dentro de ella estuvieran las mismas instrucciones que causaron que las células del oyente produjeran el virus en su propio cuerpo? Al igual que los palos y las piedras, en un mundo así, ¡las palabras pueden matarte!

Es completamente posible, de hecho, el ADN es prácticamente un lenguaje biológico. Es cierto que no tiene la mitad de "letras" que el inglés, pero el código de máquina solo usa ceros y unos para comunicarse y eso funciona bien.

Dado que el ADN es su modelo para lo que se construye... No veo por qué su modelo no podría eventualmente ser lo suficientemente complejo como para 'construir/crecer' no solo un cerebro 'en blanco', sino uno que ya contiene vías neuronales completas. .

Los humanos ya habían usado ADN para el almacenamiento digital.

En 2012 , los investigadores de Harvard almacenaron un libro en el ADN .

La lógica es básicamente lo que dijo AndyD273 .

QED.