Manipuler des organismes marins fragiles tels que les méduses, pour les étudier, est une tâche délicate. Des biologistes marins américains ont développé un robot équipé de doigts très souples et capable de réaliser des expériences in situ avant de libérer l’animal intact. En étudiant les gènes de ces organismes, ils viennent de démontrer que ce dispositif provoquait beaucoup moins de stress que les systèmes de pinces traditionnelles.
Le séquençage génétique permet de “cartographier” le niveau de stress des organismes vivants en mettant en évidence les gènes actifs.
Les dispositifs actuels sont trop agressifs
Parce qu’elles sont composées à 95 % d’eau, les méduses font partie des organismes marins les plus fragiles, ce qui les rend particulièrement difficiles à étudier. La plupart des outils de manipulation utilisés en biologie marine sont tellement maladroits et lourds qu’ils peuvent sérieusement blesser ces délicates créatures.
Pour résoudre ce problème, les ingénieurs du Wyss Institute (Université d’Harvard) et leurs collaborateurs du Baruch College (City University de New York) ont mis au point un robot équipé de doigts souples en forme de rubans. Lorsqu’ils sont gonflés d’eau, ces “doigts” se replient pour saisir en douceur les organismes les plus fragiles.
Néanmoins, si cette invention présentée en août 2019 semble fonctionner à merveille, il restait à confirmer son effet positif sur la réduction du stress. C’est désormais chose faite, grâce à la génomique.
Comparaison des profils d’expression génique
La méduse commune, aussi appelée Aurelia aurita, est capable de répondre aux blessures en réorganisant la structure de son corps. Cette capacité de régénération est liée à la présence de gènes de “réparation” qui s’activent lorsque la méduse se sent menacée.
Dans une étude parue dans Current Biology Magazine, l’équipe de chercheurs a ainsi comparé le profil d’expression de ces gènes dans quatre conditions différentes :
- contrôle négatif : acclimatation sans manipulation physique ;
- stress important : saisie à la pince et agitation ;
- stress modéré : saisie à la pince sans agitation ;
- saisie ultra douce par le robot.
Chaque essai a été conduit sur trois méduses différentes et a duré une minute.
Comme attendu, en condition de stress intense, l’expression des gènes est très forte. En revanche, la saisie ultra douce par le robot provoque l’expression différentielle la plus faible, ce qui démontre l’efficacité de ce dispositif dans la réduction du stress.
Un impact qui va au-delà de l’étude des méduses
D’après l’équipe de chercheurs, “c’est la première étude qui permet de quantifier la réponse transcriptomique d’une méduse avec différentes méthodes de manipulation”.
Cependant, les méduses ne sont qu’un exemple. Ces résultats montrent bien l’intérêt de développer des méthodes plus douces pour la manipulation des organismes marins fragiles.
Au-delà de la biologie marine, la robotique molle a un bel avenir devant elle. Dans le futur, elle permettra de réaliser des tâches que les robots actuels réalisent avec difficulté, comme récolter des fruits sans les abîmer, et bien d’autres choses encore.
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