« Science étonnante » : des chercheurs découvrent que les xénobots peuvent donner naissance à une progéniture

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Certaines espèces le font par paires, certaines sans connaître les autres parties impliquées, et certaines le font même seules : lorsqu’il s’agit de se répliquer, la nature n’est rien si ce n’est polyvalente.

Maintenant, les chercheurs disent avoir découvert que des amas de cellules de grenouilles peuvent subir une forme de réplication jamais vue auparavant chez les plantes ou les animaux. Les amas sphériques, connus sous le nom de xénobots, peuvent donner naissance à une « progéniture » ​​en balayant les cellules libres et en les balayant en d’autres amas.

« Ces choses se déplacent dans le plat et se copient », a déclaré le professeur Josh Bongard, de l’Université du Vermont, co-auteur de la recherche.

Les Xenobots ont été annoncés pour la première fois l’année dernière et sont ce qu’on appelle des « robots vivants » – des formes de vie synthétiques créées en prélevant quelques milliers de cellules d’embryons de grenouille et en les assemblant en grappes d’environ 1 mm.

Les Xenobots n’ont pas de système digestif ni de neurones et se désintègrent naturellement après environ deux semaines. Bongard a déclaré que les xénobots de la présente étude pourraient se propulser en utilisant des projections ressemblant à des cheveux appelées cils.

«Ils ne deviennent certainement pas des grenouilles, ils gardent en fait la forme que nous leur imposons. Et ils ont l’air et agissent d’une manière très différente de la grenouille normale », a-t-il déclaré.

L’un de ces moyens est la production de descendants. Tout ce qui fait une copie de lui-même peut être dit se répliquer, a noté Bongard. Mais il a déjà été démontré que les plantes et les animaux le font par reproduction – des mécanismes qui vont du processus asexué du bourgeonnement à l’accouchement.

Écrivant dans les Actes de la National Academy of Sciences, Bongard et ses collègues rapportent que les xénobots adoptent une approche très différente appelée auto-réplication cinématique – un processus précédemment observé pour les molécules mais pas pour les organismes.

« L’auto-réplication cinématique dans les molécules était certainement importante au début de la vie sur Terre. Mais nous ne savons pas si cette forme de réplication, que nous voyons maintenant dans des groupes de cellules, a joué un rôle dans les origines de la vie », a déclaré Bongard.

L’équipe a fait sa découverte en observant les actions des xénobots dans des boîtes de Pétri contenant de l’eau de bassin à température ambiante et des cellules lâches d’embryons de grenouille.

« [The xenobots] se déplacent dans le plat dans ce modèle de tire-bouchon et ils s’écrasent sur d’autres cellules lâches, et en quelque sorte les écrasent et les poussent [into piles] », a déclaré Bongard.

L’équipe a découvert que comme les cellules sont collantes, elles peuvent – si un tas est assez grand – former un nouveau groupe en mouvement sur cinq jours : un enfant xenobot.

Mais il y a un hic. « Il s’avère que ces xénobots se répliqueront une fois, une génération, ils feront des enfants. Mais les enfants sont trop petits et faibles pour faire des petits-enfants », a déclaré Bongard.

En utilisant l’intelligence artificielle, les chercheurs ont découvert que si les xénobots prenaient certaines formes, comme celle du personnage de jeu vidéo Pac-Man, la réplication se poursuivait pour les générations futures.

Bongard a déclaré que l’espoir était que des machines auto-répliquantes pourraient éventuellement être développées pour effectuer un travail utile, les simulations informatiques de l’équipe suggérant que les xénobots pourraient réparer les circuits électriques.

« Ce sont de très petites machines biodégradables et biocompatibles, et elles sont parfaitement adaptées à l’eau douce », a-t-il déclaré, ajoutant que les applications à court terme pourraient inclure la collecte de microplastiques dans les cours d’eau.

À long terme, des biobots fabriqués à partir de nos propres cellules pourraient même être utilisés dans le corps pour éliminer le besoin de chirurgie, a déclaré Bongard.

Le professeur Mark Miodownik, directeur de l’Institute of Making de l’University College de Londres, s’est félicité de la recherche, affirmant qu’il s’agissait « d’une science incroyable et d’un pas de plus vers les matériaux animés ».

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