Experimento que analiza las capacidades de las plantas en el espacio

Experimento que analiza las capacidades de las plantas en el espacio
Experimento que analiza las capacidades de las plantas en el espacio

Experimento que analiza las capacidades de las plantas en el espacio

A medida que la humanidad se acerca a viajes espaciales más extensos, se ha vuelto importante entender cómo las plantas encajan en la supervivencia en el cosmos. Científicos de la Universidad de Utah de Estados Unidos y centros de investigación asociados están realizando un experimento que analiza las capacidades de las plantas en el espacio.

Uno de los principales científicos del proyecto, el profesor de química de la Universidad de Utah, Ming Hammond, está analizando en tiempo real si las plantas diseñadas para la fabricación biológica de proteínas específicas pueden hacerlo en el espacio.

El experimento, denominado Hydra-1, se encuentra en el campo de la biología sintética, que busca diseñar sistemas biológicos para imitar a los organismos naturales. Los científicos han estado alterando el código genético durante décadas, y se ha convertido en una rutina en los laboratorios para alterar, rediseñar e incluso diseñar ADN.

De acuerdo con la Organización de Innovación en Biotecnología, la biología sintética puede crear diseños de proteínas para expandir el conjunto de creaciones de proteínas naturales de los organismos para nuevos procesos. Esto es lo que Hammond y sus colegas buscan usar.

Los organismos producen naturalmente una variedad de proteínas a medida que pasan por sus funciones, y los científicos esperan poder diseñar plantas para no solo producir alimentos y oxígeno en el espacio, sino también un medicamento o polímero potencialmente necesario para usar en futuras misiones de exploración espacial a largo plazo.

Las plantas modificadas genéticamente se almacenaron en “cubos de plantas”, que son cámaras diseñadas para permitir a los investigadores realizar experimentos en el espacio. La empresa de cubos, Ice Cubes, proporcionó los cubos y ayudó a los científicos a construir sus experimentos dentro de ellos.

Las plantas fueron acondicionadas y enviadas al espacio en cohetes para llegar a la Estación Espacial Internacional. Una vez que se han instalado los cubos, el control se entregó a los investigadores. Los cubos se pueden intercambiar y los experimentos se pueden monitorear según sea necesario.

“El beneficio es que puedes llevarte semillas”, dijo Hammond a UNews en un reciente comunicado de prensa. “Son muy ligeros. Crecen y obtienen biomasa utilizando el CO2 que exhalamos. Y si esas plantas pueden producir proteínas, sabemos que podrían producir anticuerpos antivirales y contra el cáncer a gran escala “.

La biología sintética es un proceso establecido en la Tierra, pero aplicarlo en el espacio es completamente diferente. Hammond y su equipo enfrentaron limitaciones mientras luchaban con la necesidad de almacenar las plantas en los pequeños recintos en forma de cubo sin que el personal espacial de la estación cuidara de ellas.

Un desafío importante para los científicos fue la capacidad de determinar si el experimento fue realmente un éxito. Los científicos ni siquiera sabían si recuperarían las plantas al final, y mucho menos si tendrían la capacidad de tomar muestras y analizar las plantas para ver si estaban produciendo las proteínas deseadas como lo harían en la Tierra. La solución: diseñaron un sistema de monitoreo en donde las plantas cambian de color a medida que producen las proteínas deseadas, mientras visualizaban el proceso a través de cámaras.

“Tuvimos que tomar algo que funcionaba a la perfección en las condiciones más cuidadosamente controladas”, dijo Hammond a UNews, “y  hacerlo funcionar en condiciones muy rigurosas, duras y desafiantes sin intervención humana”.

De acuerdo con la International Space University, las semillas se mantendrán hidratadas utilizando un suministro de agua incorporado y expuestas a la luz a través de LED. Se espera que el experimento dure un total de 10 días y que los cubos regresen a la Tierra a principios de 2019. Con esto los científicos comenzarán a analizar los datos en la Universidad de Estrasburgo. El ADN y las moléculas de las plantas se secuenciarán y examinarán para comprender mejor su metabolismo.

“En la ciencia espacial, esta misión ayudó a desarrollar la tecnología del cubo de la planta, que fue diseñada con la visión de estudiar el crecimiento de la planta en la luna”, dijo Hammond a KSL.com. “El cubo para plantas está destinado a ser una plataforma abierta, por lo que compartiremos nuestra experiencia para ayudar a otras personas a planificar sus propios experimentos con cubos para plantas”.

Otros colaboradores en Hydra-1 abarcaban dos continentes, incluido el Centro de Investigación Ames de la NASA, la Universidad de Estrasburgo y la Universidad Espacial Internacional.

Como parte del monitoreo del experimento en el espacio, los científicos estadounidenses simultáneamente desarrollaron una prueba de control en su laboratorio que involucraba a las mismas plantas con las mismas condiciones de temperatura para analizar y comparar los procesos.

Las plantas se lanzaron el 5 de diciembre de 2018 en el Centro Espacial Kennedy de la NASA, que se encuentran anidadas dentro de un cohete SpaceX Falcon 9 que ya se encuentra en una misión de reabastecimiento a la Estación Espacial Internacional.

Hammond dijo a KSL.com que las plantas brotaron según lo previsto después de cuatro días. “Curiosamente se ven diferentes al control terrestre que estamos ejecutando en el laboratorio. Lo que muestra la importancia del experimento simultaneo en la Tierra. El experimento continuará hasta principios de 2019 y se necesitarán más análisis antes de que podamos finalizar los resultados “.

Por su parte, el profesor Chris Welch, coordinador de Hydra-1, dijo a ISU News: “Todo el equipo del proyecto está muy contento de lanzar Hydra-1 a la ISS con ICE-Cubes y esperamos que la ciencia y su diseño innovador pueden proporcionar buenos resultados. Hydra-1 se ha diseñado no solo para esta misión, sino también para tener elementos aplicables a las operaciones de la superficie lunar. Esperamos que este no sea su único viaje al espacio “.

Autoría exclusiva de www.ksl.com