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Cultivan algodón modificado genéticamente en la Estación Espacial Internacional

Una plántula de algodón para la investigación TICTOC preparada para el vuelo. TICTOC estudia cómo la estructura del sistema de raíces afecta la resiliencia de las plantas de algodón, la eficiencia del uso del agua y el secuestro de carbono durante la fase crítica del establecimiento de las plántulas. Créditos: Simon Gilroy, Universidad de Wisconsin-Madison

El botánico Simon Gilroy de la Universidad de Wisconsin-Madison envió semillas de algodón (incluyendo modificadas genéticamente) a la Estación Espacial Internacional (ISS) en una cápsula SpaceX Dragon. Gilroy y su equipo estudiarán las plántulas de algodón cultivadas en la ISS para tratar de comprender cómo el sistema de raíces de este importante cultivo crece bajo las tensiones únicas de la gravedad cero.

El pasado 3 de junio se envió una misión de re-abastecimiento de carga de SpaceX hacia la Estación Espacial Internacional, la cual incluía una serie de experimentos científicos para llevar a cabo en gravedad cero. Dentro de estos, se incluye uno del botánico de la Universidad de Wisconsin-Madison, Simon Gilroy, quien envió semillas de algodón convencional y genéticamente modificado para experimentos diseñados con el fin de mejorar las plantas de algodón cultivadas en la Tierra.

El laboratorio de Gilroy comparará el algodón cultivado en el espacio y en la Tierra para tratar de comprender cómo crece el sistema de raíces del cultivo importante bajo las tensiones únicas de la gravedad cero. La investigación, financiada por Target, está diseñada para ayudar a los científicos a comprender cómo cultivar algodón de manera más eficiente, que requiere enormes cantidades de agua.

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Esta es la primera vez que se cultivará algodón en el espacio. Al aprender a cultivar varios cultivos en gravedad cero, los científicos pueden prepararse para apoyar misiones espaciales a más largo plazo con alimentos frescos cultivados en vuelo o en otros planetas.

«Queremos entender cómo la gravedad influye en el desarrollo del sistema de raíces del algodón», dice Gilroy, un experto en experimentos espaciales. “El algodón usa grandes cantidades de agua y enormes cantidades de nutrientes. Y eso es básicamente una cuestión del sistema raíz. Tal vez haya elementos relacionados con la detección de la gravedad que podríamos modificar en la Tierra para rediseñar el sistema de raíces y hacerlo más eficiente«.

Antes del lanzamiento, el equipo de investigación preparó semillas de algodón en placas de Petri especializadas en el Centro Espacial Kennedy en Cabo Cañaveral, Florida. Las semillas se cargaron en la nave espacial Dragon que fue enviada a la estación espacial, donde los astronautas las instalarán en cámaras de crecimiento.

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Las semillas germinarán y crecerán durante seis días. Mientras las plántulas crecen, los astronautas fotografiarán sus raíces para capturar información sobre su tamaño, forma y dirección de crecimiento. Una vez que finalice el experimento, los astronautas congelarán las plántulas y las prepararán para su regreso a la Tierra. En el terreno de Florida, el laboratorio de Gilroy realizará un experimento idéntico.

De vuelta en Madison, los investigadores podrán comparar los patrones de crecimiento de las raíces y la expresión de diferentes genes relacionados con las raíces entre plantas cultivadas en el espacio y en tierra para descubrir cómo la gravedad cero afectó a las plántulas.

El experimento incluye dos tipos de algodón. “Estamos enviando algodón normal, pero también estamos mandando algodón que está modificado genéticamente para producir una proteína que, en la Tierra, hace que el algodón sea más resistente a un amplio espectro de tensiones. Esa proteína en la Tierra se enciende en entornos con poco oxígeno. Nuestra predicción es que la línea que sobre expresa [esta proteína] crecerá mejor en el espacio”, dice Gilroy.

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El laboratorio de Gilroy ha enviado previamente cuatro experimentos a la estación espacial. Al igual que los experimentos con el algodón, las investigaciones anteriores se han centrado en cómo responde la planta modelo común Arabidopsis a las tensiones únicas de bajo nivel de oxígeno de la gravedad cero.

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