Los astronautas en órbita terrestre baja podrían usar una ensalada fresca para alegrar todas esas comidas liofilizadas. Pero el ambiente espacial de microgravedad puede afectar el crecimiento de las plantas de maneras que apenas estamos comenzando a entender. En una investigación presentada en un número reciente de Aplicaciones en Ciencias de las plantas , las doctoras Anna-Lisa Paul y Robert Ferl, y sus colegas del Laboratorio de Plantas Espaciales de la Universidad de Florida, mostraron que dos enfoques transcriptómicos diferentes podrían utilizarse de manera factible para comprender cómo los subcomponentes de los órganos de las plantas responden al entorno espacial.
RNA-Seq y chips de microarrays son dos métodos para analizar qué genes se expresan el "transcriptoma" en un tejido dado. Ambas técnicas cuantifican las transcripciones de ARNm, la molécula intermedia entre genes y las proteínas que codifican esos genes, lo que proporciona una riquezade información sobre cómo un organismo está respondiendo a las señales ambientales ". Cuando observamos el tejido preservado de las plantas que han crecido toda su vida en la estación espacial, podemos ver los mecanismos subyacentes que están utilizando para adaptarse fisiológicamente a ese nuevo entorno,"dijo el Dr. Paul, el autor correspondiente del estudio." En otras palabras, qué 'herramientas' metabólicas están involucrando para ajustar ".
Tanto los chips RNA-Seq como los microarrays se pueden adaptar para usar muestras de tejido muy pequeñas, lo cual es importante teniendo en cuenta el gasto extremo de realizar experimentos de vuelos espaciales. Sin embargo, las dos técnicas difieren en formas importantes. El microarray requiere el diseño de un chip para sondearexpresión de genes conocidos, mientras que RNA-Seq implica secuenciar ARN total sin tener en cuenta las transcripciones de ARN candidatos particulares. En línea con estudios previos, los autores encontraron que los dos métodos tenían ventajas relativas. RNA-Seq recogió la expresión de muchos más genes, incluidos genes poco conocidos, mientras que el microarray detectó algunos genes candidatos potencialmente importantes relevantes para el vuelo espacial que se expresaron a niveles bajos, que RNA-Seq no detectó.
La transcriptómica también se puede usar para mostrar cómo diferentes tejidos en el mismo organismo responden al mismo estímulo. Los autores compararon la expresión génica en dos zonas de raíz, según el trabajo del primer autor, el Dr. Aparna Krishnamurthy. "Uno de los doctoresLos proyectos posdoctorales de Krishnamurthy consistían en optimizar un enfoque que nos permitiera examinar el transcriptoma de dos de las regiones más interesantes de la punta de la raíz: la punta misma, que alberga la tapa de la raíz y la zona meristemática, y luego ligeramente detrás de lapunta, donde se produce el alargamiento ", dijo el Dr. Paul." La punta de la raíz es el 'cerebro' de la raíz de la planta. Las células dentro de la primera mitad de un milímetro son responsables de detectar y procesar la mayor parte de la información que recopila la raíz de la plantadesde su entorno, detectando la atracción de la gravedad o su falta, la dirección de la luz, el camino hacia el agua y los minerales, etc. "
Comprender cómo las plantas responden al entorno espacial es fundamental para proporcionar con éxito alimentos frescos a los astronautas ". La información obtenida por la comunidad de investigación de exploración espacial y vuelos espaciales hoy guiará la biología de las plantas y la ingeniería del hábitat requerida para la utilización exitosa de las plantas en la exploración futurainiciativas ", dijo el Dr. Paul. En el futuro cercano, la necesidad de un poco de vegetación será más apremiante: las plantas cultivadas en el espacio pueden proporcionar alimentos frescos y saludables, oxígeno y una pequeña porción de hogar para un número creciente de personas encerradasen estaciones espaciales, en viajes largos, o algún día, en otros planetas.
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Materiales proporcionados por Sociedad Botánica de América . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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