¿Los circuitos eléctricos son iguales a los circuitos genéticos? ¿Qué relación tiene con la biología sintética? La biología sintética presenta un gran desafío a la hora de construir dispositivos genéticos capaces de realizar tareas complejas y procesos de toma de decisiones. Siguiendo una perspectiva de ingeniería la cual permite añadir genes de otras especies en un organismo, la biología sintética persigue no solo introducir un nuevo gen sino implementar comportamientos genéticos complejos. Pero hay que saber que cuando se introduce un gen se produce estrés celular el cual da lugar a una carga extra en la expresión genética de la célula afectando así a su metabolismo. Esas cargas extra hacen imposible predecir el comportamiento de un circuito genético solo caracterizando los genes, que son algunos de sus componentes, por separado. Los resultados de unos estudios llevados a cabo por los investigadores del laboratorio de Sistemas Complejos del Departamento de Ciencias Experimentales y de la Salud (DCEXS) de la Universidad Pompeu Fabra demostraban que cuando la demanda de recursos celulares crece debido a un número creciente de módulos involucrados en un dispositivo genético, la reducción de los niveles de respuesta de estos se rige por ecuaciones similares a las de la llamada ley de Ohm.
En los circuitos eléctricos, esta ley describe la dependencia entre cargas eléctricas (es decir, resistencias) y voltaje. De forma análoga, quisieron mostrar que la dependencia entre cargas genéticas y expresión génica se rige por el mismo principio en los sistemas genéticos y pudieron formular un modelo matemático para predecir la carga genética que sufriría la célula al introducirle un gen haciendo uso de bacterias.
Su formalización considera la expresión génica como un proceso el cual está condicionado por la disponibilidad de la maquinaria celular y los recursos necesarios, como la ARN polimerasa, ribosomas y factores relacionados, para llevar a cabo la transcripción y la traducción.
La consecuencia de tal limitación es la aparición de un proceso de competencia entre los diferentes requisitos genéticos de la célula, es decir, las cargas genéticas. Por tanto, gracias a su trabajo, se puede demostrar que existen fuertes similitudes entre los circuitos eléctricos, regidos por la ley de Ohm, y los circuitos genéticos. Entonces, ¿podemos decir que la biología sintética permite crear vida artificial al igual que la robótica crea robots? ¿Los organismos somos maquinas regidas por circuitos?