Trabajando con colegas del Caltech, la Universidad de Stanford y el Instituto Médico Howard Hughes, Lingchong You, un bioingeniero de la Universidad Duke, ha desarrollado un sistema viviente empleando bacterias alteradas genéticamente, que, según cree, puede aportar nuevos conocimientos sobre cómo los niveles poblacionales de las presas influyen sobre los niveles poblacionales de los depredadores, y viceversa.

Trabajando con colegas del Caltech, la Universidad de Stanford y el Instituto Médico Howard Hughes, Lingchong You, un bioingeniero de la Universidad Duke, ha desarrollado un sistema viviente empleando bacterias alteradas genéticamente, que, según cree, puede aportar nuevos conocimientos sobre cómo los niveles poblacionales de las presas influyen sobre los niveles poblacionales de los depredadores, y viceversa.

El experimento es un ejemplo de circuito genético sintético, donde los investigadores introducen una nueva "programación" en las bacterias para guiarlas hacia la ejecución de funciones nuevas. Es previsible que tales bacterias reprogramadas puedan tener una gran variedad de aplicaciones en medicina, saneamiento medioambiental, e incluso la biocomputación. En este estudio en particular, los investigadores reescribieron el "software" de la bacteria Escherichia coli para formar un circuito vivo mutuamente dependiente de presa-depredador.

Sin embargo, estos depredadores bacterianos no se comen realmente a sus presas. Cada una de las dos poblaciones controla la tasa de suicidios de la otra. Los investigadores han creado un ecosistema sintético conformado por dos poblaciones diferentes de E. coli, cada una con su programación específica y con la capacidad de afectar la existencia de la otra.

Este campo de estudio, conocido como biología sintética, surgió en el escenario científico alrededor del año 2000, y muchos de los sistemas creados desde entonces han incluido la reprogramación de una única bacteria. El circuito actual es único en que dos poblaciones diferentes de bacterias reprogramadas viven en el mismo ecosistema y son dependientes una de otra para su supervivencia.

Para la operatividad de este circuito es crucial el número de células que ejercen el papel de depredador con respecto al número de las que ejercen el de presa. Los cambios en el número de células de cada tipo disparan la activación de genes reprogramados, estimulando la creación de diferentes productos metabólicos.

En este sistema, los niveles bajos de presas en el ecosistema provocan la activación de un gen "suicida" en el depredador, lo que causa su muerte. Sin embargo, a medida que aumenta la población de presas, éstas secretan en el ambiente un compuesto que, cuando alcanza concentraciones suficientemente altas, estimula a un gen en el depredador para producir un "antídoto" contra el gen suicida. Esto acarrea el crecimiento de la población de los depredadores, lo que a su vez provoca que los depredadores produzcan otro compuesto que entra en el cuerpo de las presas y activa un gen "asesino", provocando la muerte de éstas.