Investigador de Florida realizará un novedoso experimento en el espacio

Un investigador de la Universidad de Florida volará en un cohete el próximo jueves para determinar cómo responden las plantas a nivel molecular cuando viajan al espacio y se espera obtener datos novedosos sobre cómo ajustan su genética mientras hacen la transición de la Tierra al espacio.

Rob Ferl, director del Instituto Espacial Astraeus de la Universidad de Florida (UF), volará en el cohete de Blue Origin para realizará el experimento y transportará las plantas en tubos especiales, llamados tubos de fijación del Centro Espacial Kennedy (KFTs, en inglés), que tienen un émbolo para liberar una solución para su conservación.

Los tubos se sujetarán con velcro a las piernas de su traje durante el vuelo. Antes y después del vuelo, se trasladarán en bolsas de transporte diseñadas por el Laboratorio de Plantas Espaciales de UF, hechas de tela opaca y una manta térmica dorada.

El experimento se basa en investigaciones anteriores que demostraron que un tipo de planta, Arabidopsis thaliana, puede detectar su presencia en el espacio y luego modificar la manera en que se expresan sus genes.

Este experimento determinará qué genes se activan y desactivan en varias etapas del vuelo. Aunque se conoce ampliamente sobre cómo las plantas responden a vivir en entornos de vuelos espaciales, como la Estación Espacial Internacional, los investigadores poseen menor conocimiento sobre cómo responden las plantas a nivel molecular cuando viajan al espacio.

En un futuro, las plantas podrían desempeñar un papel esencial en la exploración espacial, proporcionando alimento y purificando el aire.

“Prevemos que las plantas nos mantendrán vivos en el espacio o en la Luna”, dijo Ferl, quien también es vicepresidente adjunto de Investigación de UF. “Nos gustaría saber ¿qué se necesita para adaptarse a vivir en el espacio?”.

Anna-Lisa Paul, coinvestigadora principal del experimento, profesora de investigación en ciencias hortícolas y directora del Centro Interdisciplinario de Investigación Biotecnológica de UF, señaló que los investigadores solo han podido observar los genes de esta planta antes y después del vuelo espacial, no durante el mismo.

“Es algo fuera del entorno evolutivo de cualquier especie terrestre”, aclaró. “Estamos aprendiendo y una investigación así nunca se ha llevado a cabo”.

El estudio analizará el transcriptoma de la planta, la colección de todo el ARN expresado que contiene respuestas a qué genes se activan y desactivan para que la planta se adapte a un entorno espacial.

Ferl “bloqueará” químicamente los genes con una solución conservante para detener los cambios en un momento determinado durante varios puntos del lanzamiento: justo antes del despegue, al comienzo de la gravedad cero, al final de la gravedad cero y al aterrizar.

Luego los investigadores secuenciarán los genes expresados en las plantas y los compararán con los datos de un experimento de control en la Tierra para determinar exactamente cuáles se activaron o desactivaron durante el vuelo.

Segundo propósito

El experimento tiene un segundo propósito: validar que los investigadores realicen sus propios experimentos en los vuelos. El hecho de que sean ellos mismos quienes lleven a cabo los experimentos es un uso valioso de la financiación de esta investigación, en lugar de depender de experimentos no supervisados o de la robótica, destacó la UF.

La investigación fue financiada por una subvención del programa Flight Opportunities y la división de Ciencias Biológicas y Físicas de la NASA.

Este es el primer vuelo suborbital de la NASA en dónde se realiza un experimento supervisado por investigadores.

“La experiencia de primera mano es importante”, dijo Ferl. “El experimento se enriquece cuando una mente y un cerebro humanos participan en él”.

Jordan Callaham, subdirector del Instituto Espacial Astraeus de UF y coordinador de investigación del Laboratorio de Plantas Espaciales de UF el cual forma parte del departamento de ciencias hortícolas de UF/IFAS, dijo que este experimento ayudará a los investigadores a empezar a comprender cómo responderían las plantas en misiones espaciales, en la Luna o en Marte.

Pero también les dará una mejor idea de las propiedades fundamentales de los componentes químicos dentro de las plantas y cómo ellas responden a todos los entornos nuevos.

“Estamos comprendiendo cómo la biología responde al espacio en un nivel muy básico”, aclaró Callaham, quien realizará el experimento de control en la Tierra mientras Ferl se encuentra en el cohete Blue Origin.