Des ordinateurs vivants made in bactérie

Accroche-toi bien : des chercheurs viennent de créer des ordinateurs vivants à partir de bactéries.

Pas des métaphores. Des êtres vivants, qui se reproduisent, qui grandissent, et qui fonctionnent exactement comme les transistors de ton téléphone ou de ton ordi. Quand même.

C'est quoi, un transistor ?

En gros, tu sais que les ordinateurs travaillent avec de l'électricité. Des uns et des zéros. Le transistor, c'est l'interrupteur minuscule qui décide si le courant passe ou pas. Des milliards d'entre eux font tourner tous tes appareils.

L'équipe du MIT, pilotée par Hamid Doosthosseini, a trouvé le moyen de faire pareil avec des cellules bactériennes. Au lieu de contrôler un courant électrique, ces petites créatures contrôlent le mouvement de toutes petites molécules. Ces molecules transportent de l'information d'une bactérie à l'autre. Comme quand tu passes un mot à ton voisin de classe.

La partie intéressante

La biologie synthétique, c'est le domaine qui conçoit des systèmes vivants pour rendre des services. D'habitude, les chercheurs essaient de caser des circuits entiers dans une seule cellule. Résultat : ça devient le bazar.

L'équipe du MIT a pris le problème autrement. Ils ont dispersé le travail sur plusieurs cellules bactériennes. Chacune joue un rôle simple et précis. Comme quand on découpe un gros projet en petites tâches et qu'on les distribue à differentes personnes.

Ils ont créé cinq souches bactériennes qui collaborent :

• Deux types de transistors qui s'allument ou s'éteignent
• Trois souches relais qui transmettent les signaux, un peu comme un téléphone arabe biologique

Avec ces cinq composants, on peut les réarranger pour construire à peu près n'importe quel circuit. Les chercheurs ont montré des circuits capables d'additionner des nombres, de traiter plusieurs informations en même temps, et même d'envoyer des données vers des destinations précises.

Construire un circuit biologique

Pour créer ces ordinateurs vivants, l'équipe imprime les colonies bactériennes sur de l'agar (la substance dans les boîtes de Petri). Chaque colonie se retrouve à 5 millimètres de sa voisine. Cette distance compte énormément : elle garantit que les signaux n'atteignent que la colonie suivante, créant un flux d'information à sens unique. Exactement comme sur une carte mère classique.

Le plus gros circuit qu'ils ont fabriqué regroupait 24 colonies bactériennes connectées entre elles. Vingt-quatre ! C'est une vraie petite ville d'ordinateurs microscopiques.

Pourquoi c'est important ?

Là, ça devient vraiment passionnant. Les bactéries utilisées — Pantoea agglomerans — vivent naturellement à la surface des plantes. Les chercheurs imaginent déjà imprimer ces circuits vivants sur des feuilles ou des racines. Objectif : surveiller les conditions environnementales et aider les plantes à réagir aux menaces.

Pense à des cultures qui détectent la sécheresse et activent leurs mécanismes de survie avant que les dégâts n'apparaissent. Ou des plantes qui repèrent les attaques de parasites et produisent leurs propres défenses naturelles. On ne parle plus de science-fiction. On parle de concevoir des plantes qui se diagniostiquent et se protègent toutes seules.

La suite

Il reste énormément de travail avant de voir des ordinateurs bactériens protéger nos récoltes. Mais cette recherche marque un vrai tournant dans notre façon d'envisager l'ingénierie biologique. En pensant par modules — comme des ingénieurs qui construisent avec des pièces standardisées — les scientifiques pourraient enfin surmonter les barrières de complexité qui freinent la biologie synthétique depuis des années.

« On peut atteindre des fonctions plus élaborées en reliant des fonctions simples dans des cellules individuelles », explique Christopher Voigt, responsable du département de bio-ingénierie du MIT.

Et honnêtement ? On ne fait que gratter la surface de ce qui devient possible quand la biologie et l'informatique fusionnent. Le futur, peut-être qu'il sera moins fait de silicium et plus fait de cellules.