Los investigadores de la universidad McGill prueban con éxito la máquina de secuenciación de ADN que esperan integrar en un módulo de aterrizaje
Hace casi sesenta años, en 1959, se llevó a cabo la primera de varias expediciones universitarias de la Universidad McGill hacia Axel Heiberg Island en lo que ahora es Nunavut, Canadá.
A estas «Expediciones» le sucedieron a través de los años una serie de temporadas de investigación de campo, casi ininterrumpidas hasta el presente, involucrando universidades y otras organizaciones de investigación de todo el mundo.
Hoy la base de las expediciones originales en Expedition Fiord, en el oeste de Axel Heiberg Island, se ha convertido en la estación de investigación ártica McGill. Adyacente se encuentra el sitio de investigación de la Agencia Espacial Canadiense. Esa asociación se reveló muy fructífera a través de los años.
Científicos de la Universidad McGill de Montreal usan una máquina de secuenciación de ADN para buscar vida debajo del hielo del Ártico, en Axel Heiberg Island, Nunavut. (Lyle Whyte)
Es frío y seco y es un campo de pruebas perfecto para buscar vida en un planeta a más de 200 millones de kilómetros de distancia. Bienvenidos al Ártico canadiense.
En la búsqueda de vida fuera de la Tierra, hay tres objetivos principales: Marte; Europa, una luna helada de Júpiter; y Enceladus, otra luna helada que se puede encontrar en órbita alrededor de Saturno.
Cualquier vida en estos mundos probablemente yazca debajo de la superficie, en el hielo. Y el Ártico tiene mucho de eso.
Así que investigadores canadienses esperan construir una máquina de secuenciación de ADN que pueda probar la vida en estos mundos fríos, una que sea compacta, liviana y completamente automática.
Y, por supuesto, tendría que sobrevivir al frío.
Científicos de la Universidad McGill de Montreal viajaron a la isla Axel Heiberg en Nunavut, donde la escuela tiene una estación de investigación del Ártico. Allí, como señalan en su estudio que apareció en Frontiers of Microbiology, utilizaron con éxito la tecnología existente para buscar vida en algunos de los entornos más remotos y aparentemente inhóspitos.
Es esta tecnología la que creen que podría ser envasada en algo pequeño y rentable que se puede enviar a bordo de un módulo de aterrizaje o móvil para buscar vida en mundos helados.
Lyle Whyte, profesor de ciencias de los recursos naturales en McGill, dijo a CBC News que el área que rodea la estación de investigación contiene cuatro o cinco tipos especiales de ambientes que podrían ser similares a los de Marte, Europa o Enceladus, incluyendo permafrost y manantiales fríos y salados .
Lyle Whyte, profesor de ciencias de los recursos naturales. Foto McGill
Recientemente, se ha especulado que las rayas que se ven en Marte podrían contener agua salada fluida que puede ser similar a la que se encuentra en esos manantiales (aunque algunos sugieren que no se trata de agua sino de arena).
Y tanto Europa como Enceladus tienen costras heladas, con lo que se cree que están debajo del océano.
Si bien se han desarrollado rovers y aterrizadores para los que han explorado Marte y los cometas y han encontrado pruebas de ingredientes de la vida, llamadas biofirmas, no ha habido tecnología para analizar los ácidos nucleicos que se encuentran en la vida.
Aquí es donde entra la máquina de secuenciación de ADN.
En el Ártico, Whyte y sus colegas investigadores utilizaron un Oxford Nanopore MinION, que es aproximadamente la mitad del tamaño de un iPhone y que ya se utilizó en la Estación Espacial Internacional. Esperan adaptarlo, con la ayuda de la investigación de ingeniería realizada por científicos de la Universidad de Carleton en Ottawa, para darle un taladro que perforaría el hielo y un brazo que podría recolectar muestras. El brazo retornaría las muestras al instrumento, que luego secuenciaría los biomarcadores para determinar si realmente hay vida microbiana.
«Si hubiera microorganismos allí, sería capaz de extraer los ácidos nucleicos, ponerlos en esta pequeña máquina, secuenciarlos y detectar la vida», dijo Whyte. «Una detección inequívoca de biofirma».
En 2015, la nave espacial Cassini de la NASA voló a través de columnas de chorros de vapor de agua de Encelado, recogiendo partículas. Los científicos descubrieron que el océano debajo de la corteza helada contiene hidrógeno bombeado al océano por conductos hidrotermales. Si existieran microbios en el océano, podrían usar el hidrógeno y el dióxido de carbono como fuente de energía. (NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute)
Los siguientes pasos
Empaquetarlo en algo fácilmente transportable.
Alex Ellery, profesor asociado del programa de ingeniería aeroespacial de Carleton, está ayudando a desarrollar las siguientes etapas: el taladro y el brazo.
«Mi trabajo es obtener la muestra en la máquina de una manera que preserve la integridad de la muestra y nos permita extraer el ADN y las biomoléculas y luego pasarlas al dispositivo real», dijo Ellery, que no era parte del estudio de McGill, dijo CBC News.
El taladro es la parte más fácil.
«Es probable que tuviera el menor número de dudas», dijo. «Es lo que sucede en el medio, en el proceso lo que causa el mayor signo de interrogación … Es un procedimiento bastante complejo».
Pero él confía en que se puede hacer.
«Somos ingenieros. Nuestro trabajo es resolver problemas», dijo. «Este es un problema que nos han presentado, así que lo solucionaremos».
Los investigadores volverán una vez más al Ártico en el próximo año para continuar probando los componentes juntos, dijo Ellery.
Whyte cree que pueden desarrollar algo dentro de tres a cinco años. Por mucho tiempo que tome, dijo, este tipo de tecnología es el camino del futuro.
«Me imagino que, a pesar de todo, este tipo de tecnología de secuencia será parte de futuras misiones espaciales», dijo Whyte.
«Cuando realmente pisemos Marte, llevaremos un instrumento como este».
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