Descripción
Cambios adaptativos en la expresión génica de las plantas expuestas a vuelo espacial o microgravedad simulada
La investigación espacial sigue siendo una prioridad para las economías más importantes, con nuevas potencias espaciales como China, India o incluso la Agencia Espacial Española, a pesar del COVID y la guerra en Ucrania y Gaza. El siguiente paso en la colonización espacial, visitar de nuevo la Luna y la llegada del primer humano a Marte desde la plataforma Gateway, está listo para comenzar. En este contexto, la necesidad de la agricultura espacial para el soporte vital fuera de la Tierra es evidente. Es necesario comprender los mecanismos moleculares que permiten a las plantas adaptarse a las condiciones de cultivo en órbita o en gravedad lunar, aun con importantes alteraciones en el meristemo radicular de las plantas.
El proyecto SOS Microgravity aprovecha los 20 años de experiencia en el CSIC con experimentos espaciales, gravedad parcial y microgravedad simulada que nos permiten abordar dos problemas fundamentales de la transcriptómica espacial actual según los consorcios internacionales (GeneLab Plant AWG, ISSOP y Space Omics TT) que coordinamos a nivel europeo. Primero, obtener muestras biológicas reproducibles, abundantes y de buena calidad sin las limitaciones impuestas por la biología espacial. Segundo, crear nuevas herramientas informáticas que ayuden a integrar dos décadas de resultados espaciales para producir un avance real de nuestro conocimiento en sistemas de soporte vital fuera de la Tierra.
Primero, el proyecto SOS Microgravity obtendrá nuevas muestras de plantas expuestas a condiciones ambientales complejas de interés para la exploración espacial. Desarrollaremos los análisis ómicos en proyectos multidisciplinares europeos como SEEDLING GROWTH (vuelo espacial, ESA/NASA), ROOTROPS y GIA2 (simulación de la radiación y gravedad de Marte en tierra) y el recientemente aprobado PRIMO (Idea I-2022-04105) que será ejecutado en la superficie lunar.
Por otro lado, planteamos nuevas herramientas informáticas para generar, trasferir y comunicar el conocimiento en ómicas espaciales a la Sociedad. En primer lugar, crear nuevos algoritmos para realizar un análisis transcripcional DEEP (Degenerate Energy Expression Profiles) para reanalizar los datos -ómicos de nuestro grupo (con metadatos accesibles para nosotros). En segundo lugar, emplear un abordaje de gamificación en la creación de la aplicación móvil “SOS: Microgravity!”. Aprovechará el interés general por la Exploración Espacial y el uso de juegos en el móvil para difundir conocimientos. Permitirá a los jugadores jóvenes aumentar su interés por carreras STEM debiendo optar por crear nuevo conocimiento en el juego, que será verificado por nosotros, pudiendo optar otros jugadores por hacer micropagos para comprarlos, sabiendo que esos fondos se dedicarán para impulsar los deseos de exploración de la humanidad. Animamos a jóvenes programadores interesados a unirse al Proyecto SOS Microgravity.
En el Proyecto SOS Microgravity facilitamos el acceso a nuestros simuladores a científicos interesados (clinostatos arriba) o empresas españolas desarrolladoras de equipos (U-grav abajo). Seguiremos colaborando con socios de nuestros vuelos espaciales previos, proyectos GBF y/o los equipos de trabajo internacionales, así como en los comités de ESA y ELGRA de los que formamos parte.
Barker, R., Kruse, C.P.S., Johnson, C. et al. (2023) Meta-analysis of the space flight and microgravity response of the Arabidopsis plant transcriptome. npj Microgravity 9, 21 https://doi.org/10.1038/s41526-023-00247-6
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Madrigal P, Gabel A, Villacampa A, Manzano A, Deane CS, Bezdan D, Carnero-Diaz E, Medina FJ, Hardiman G, Grosse I, Szewczyk N, Weging S, Giacomello S, Harridge S, Morris-Paterson T, Cahill T, Silveira WAd, Herranz R (2020) Revamping Space-omics in Europe. Cell Systems: https://doi.org/10.1016/j.cels.2020.1010.1006
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Rutter L, Barker R, Bezdan D, Cope H, Costes SV, Degoricija L, Fisch KM, Gabitto MI, Gebre S, Giacomello S, Gilroy S, Green SJ, Mason CE, Reinsch SS, Szewczyk NJ, Taylor DM, Galazka JM, Herranz R, Muratani M (2020) A New Era for Space Life Science: International Standards for Space Omics Processing (ISSOP). Patterns:https://doi.org/10.1016/j.patter.2020.100148
(*) Open Access publications available at
Cell Press special issue 2020 https://www.cell.com/c/the-biology-of-spaceflight
Cell Press special issue 2022 https://www.sciencedirect.com/journal/iscience/special-issue/10K54CFNC0X
Nature journals in 2023 https://www.nature.com/collections/cfhdahhcde
Space Omics Topical Team, funded by ESA (contract #4000131202/20/NL/PG/pt)
GIA2 Ground Based Facilities project, funded by ESA (contract #4000130341/20/NL/PG/pt)
Research Grant PID2023-150842OB-I00 funded by MCIN/AEI /10.13039/501100011033 /10.13039/501100011033 and by ERDF/EU.
Miembros
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