Un scientifique de la NASA veut créer un robot planétaire qui imiterait ce que les biologistes font tous les jours dans les laboratoires terrestres :regarder à travers des microscopes pour identifier visuellement la vie microbienne vivant dans des échantillons.

Bien que très tôt dans son développement technologique, le concept porterait la chasse de la NASA à la vie extraterrestre au niveau supérieur en recherchant réellement des bactéries et des archées dans des échantillons de sol et de roche. Jusque là, Les rovers de la NASA ont transporté des outils et des instruments conçus pour rechercher des biosignatures ou des signes de vie indiquant l'habitabilité, pas la vie elle-même, peu importe à quel point primitif.

"La vie existe partout sur Terre, même dans des endroits incompatibles avec les humains, " a déclaré Melissa Floyd, un scientifique du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, qui utilise le financement du programme de recherche et développement interne Goddard pour automatiser les sous-systèmes d'une maquette de laboratoire appelée FISHBot. "J'ai eu cette idée, en fait une hypothèse majeure de ma part :et si la vie évoluait sur Mars de la même manière qu'elle l'a fait ici sur Terre ? Certainement, Mars a été bombardée avec la même soupe chimique que la Terre."

Ce n'est pas une hypothèse énorme à faire, elle a ajouté. Des nucléotides, les molécules qui forment l'acide désoxyribonucléique et l'acide ribonucléique, ont été trouvés dans les comètes. Mieux connu sous le nom d'ADN et d'ARN, ces molécules stockent et transfèrent des informations génétiques au niveau cellulaire dans tous les organismes vivants sur Terre.

Recherche de bactéries et d'archées

Pour trouver la vie sur une autre planète, L'instrument robotique de Floyd se concentrerait sur l'identification des bactéries et des archées, membres d'un grand groupe de micro-organismes unicellulaires qui prospèrent dans divers environnements et sont considérés comme les premiers organismes à apparaître sur Terre il y a environ 4 milliards d'années. Sur Terre, un gramme de sol contient généralement environ 40 millions de cellules bactériennes et un millilitre d'eau douce contient généralement 1 million de cellules.

Son concept, qui, selon elle, pourrait se déployer en tant que robot autonome ou l'un des nombreux instruments d'un rover, repose sur une technique largement utilisée appelée hybridation in situ fluorescente - ou FISH - développée pour détecter et localiser la présence ou l'absence de séquences d'ARN ou d'ADN simple brin sur les chromosomes. Ces structures filiformes se trouvent dans les noyaux de la plupart des cellules vivantes et portent des informations génétiques sous forme de gènes. Depuis son développement, FISH a été utilisé pour le conseil génétique, la médecine et l'identification des espèces.

Lorsqu'elle est effectuée en laboratoire, FISH implique, entre autres, appliquer un échantillon sur une lame, fixer les cellules pour augmenter la perméabilité de la paroi cellulaire, l'ajout d'une « sonde » de nucléotides – une courte séquence de 15 à 20 nucléotides généralement avec une étiquette fluorescente pour une identification plus rapide – et le chauffage de l'échantillon. La lame est ensuite placée sous un microscope. Lorsque la sonde nucléotidique se fixe à un nucléotide similaire dans l'échantillon, il est littéralement fluorescent ou brille sous un microscope à fluorescence, aider les chercheurs à identifier l'organisme.

"J'essaie de déterminer si je peux faire la même chose avec un robot, " Floyd a dit, ajoutant qu'elle souhaiterait que le système transporte jusqu'à 10 sondes pour identifier une large gamme d'organismes unicellulaires. "S'il existe même des fragments de séquences génétiques hautement conservées que nous voyons dans tous les coins de la Terre, FISH sera l'outil capable de le détecter."

Le défi de l'automatisation

Le défi, elle a dit, simplifie et automatise le processus afin que les échantillons puissent être préparés sur des lames individuelles, chauffé, et pivoté automatiquement pour une visualisation au microscope, qui devrait probablement être focalisé plusieurs fois pour voir au plus profond de l'échantillon. Avec son financement, Floyd développe les sous-systèmes automatisés, y compris un focaliseur.

"L'idée ici est de remplacer par un système robotique ce qu'un scientifique fait en laboratoire, " a-t-elle dit. " Je peux me tromper complètement " à propos de la vie prenant racine sur Mars ou un autre corps du système solaire de la même manière qu'elle l'a fait sur Terre. " Mais comment le savons-nous ? Nous n'avons jamais regardé."