Uno de los objetivos de las misiones de largo plazo al espacio es poder cultivar alimentos que complementen lo que los astronautas lleven consigo, pero el entorno espacial enfrenta a las plantasa muchos factores de estrés que no se encuentran en la Tierra, como la microgravedad, la radiación ionizante y el estrés oxidativo.

Por suerte, más de 20 años yendo y vieniendo, trabajando y hospedándose continuamente a bordo de la Estación Espacial Internacional dieron muchas oportunidades para poder observar estos desafíos y ahora, el experimento de la NASA conocido como Advanced Plant Experiment-08 cultivará Arabidopsis thaliana, una especie vegetal de la misma familia que la mostaza, para evaluar la respuesta a uno de ellos: la microgravedad.

Según explican, el estudio incluye la manipulación artificial —a través de métodos de ingeniería genética— de unos compuestos orgánicos conocido como poliaminas para mitigar parcialmente la respuesta a la ausencia de gravedad terrestre (recordemos que las poliaminas afectan a aspectos del desarrollo, crecimiento, senescencia y respuesta al estrés de plantas, animales y microorganismos). Específicamente, se modificaron las plantas para afectar su capacidad de producir o degradar la putrescina, una de las estructuras más simples de la poliamina. 

"Al regular el nivel de expresión de ciertos genes, podemos cambiar la putrescina dentro de las plantas, lo que puede cambiar la capacidad de estas para responder de manera diferente al estrés", dijo el Dr. e investigador Shih-Heng Su.

Luego, dentro del laboratorio del Kennedy’s Space Station Processing Facility (SSPF) se colocaron las semillas de Arabidopsis en un medio de agar en placas de Petri para el viaje al laboratorio en órbita, y tras la entrega a la estación espacial, los miembros de la tripulación pondrán las placas en la instalación de crecimiento vegetal "Veggie".

Una vez allí, las activarán exponiéndolas a luces LED para ayudarlas a germinar y, al cabo de nueve días, las plantas se cosecharán y conservarán con un fijador químico antes de colocarlas en una estiba fría para su viaje de regreso a la Tierra. Finalmente, las plantas se entregarán a los investigadores para el análisis de su expresión génica. Mientras tanto, dentro del SSPF un equipo iniciará un experimento de control terrestre.

"Al comparar las muestras de la estación espacial con los resultados del experimento terrestre, deberíamos tener una buena idea de cómo la alteración del grupo de putrescina y compuestos derivados dentro de las plántulas puede afectar potencialmente las respuestas de las plantas al estrés encontrado en la microgravedad", dijo el Dr. Patrick Masson, investigador principal.

Por último, los resultados del experimento se enviarán a la base de datos GeneLab de la NASA para que otros investigadores los utilicen y comparen con sus estudios.

"Este experimento probará una variedad de genotipos de plantas de Arabidopsis en busca de capacidades modificadas para responder al entorno de microgravedad", agregó Masson. "Alteramos una vía metabólica de poliaminas previamente implicada en la respuesta de las plantas al estrés, y buscaremos variaciones en el crecimiento y alteraciones en los perfiles de expresión génica entre genotipos".