Quando os astronautas embarcarem em missões de longa duração no futuro, as tripulações vão cultivar alimentos para complementar o que podem trazer com eles. Mais de 20 anos vivendo e trabalhando continuamente no espaço a bordo da Estação Espacial Internacional proporcionaram muitas oportunidades para tripulações e pesquisadores observarem os desafios do cultivo de plantas nas condições estressantes da microgravidade.

Um experimento na 23ª missão do Commercial Resupply Services da NASA SpaceX para a estação espacial ajudará a determinar o efeito das respostas ao estresse das plantas no ambiente de microgravidade. O Advanced Plant Experiment-08 (APEX-08) vai cultivar Arabidopsis thaliana, uma planta que os cientistas usam rotineiramente para pesquisas. O estudo inclui fazer alterações genéticas que provocam uma resposta no pool de poliaminas, um grupo de compostos orgânicos que modulam as respostas das plantas ao estresse ambiental.

“Este experimento testará uma variedade de genótipos de plantas de Arabidopsis quanto às habilidades modificadas de responder ao ambiente de microgravidade”, disse o Dr. Patrick Masson, investigador principal da University of Wisconsin-Madison. “Procuraremos variações no crescimento e alterações nos perfis de expressão gênica entre os genótipos.”

Poças de poliaminas em plantas, particularmente um grande grupo chamado putrescinas, podem ser manipuladas no espaço e no solo para reduzir as reações de estresse. Masson, junto com o co-investigador Dr. Shih-Heng Su, selecionou seis genótipos distintos de plantas Arabidopsis para o estudo.

“As linhas usadas no experimento APEX-08 foram modificadas para afetar a capacidade das plantas de sintetizar ou degradar a putrescina”, disse Su, cientista associado da Universidade de Wisconsin-Madison. “Ao regular o nível de expressão de certos genes, podemos alterar a putrescina dentro das plantas, o que pode alterar a capacidade das plantas de responder de forma diferente ao estresse.”

Dentro de um laboratório na Instalação de Processamento da Estação Espacial Kennedy (SSPF), a equipe de desenvolvimento de carga útil, incluindo pesquisadores da NASA, os principais investigadores e empreiteiros, colocou as sementes de Arabidopsis em um meio de ágar em placas de Petri para a viagem ao laboratório orbital.

Após a entrega na estação espacial, os membros da tripulação irão instalar as placas nas instalações de crescimento de plantas Veggie e ativá-las, expondo-as a luzes LED Veggie, que irão ajudá-las a germinar. Os membros da tripulação vão fotografar as mudas no final do período de crescimento para análise biométrica.

O Teste de Verificação Científica para o Experimento de Planta Avançada da NASA-08 (APEX-08) ocorre dentro da câmara de crescimento Veggie no Kennedy Space Center da NASA na Flórida em 6 de novembro de 2020.

Ao final de nove dias, as plantas serão colhidas e preservadas com um fixador químico antes de serem colocadas em estiva a frio para a viagem de volta à Terra. As plantas serão entregues aos investigadores para análise da expressão gênica.

Dentro da SSPF, uma equipe iniciará um experimento de controle de solo que imita as condições da estação espacial cerca de 52 horas após os astronautas iniciarem o experimento na estação.

“Ao comparar as amostras da estação espacial com os resultados do experimento em solo, devemos ter uma boa ideia de como a alteração do pool de putrescina e compostos derivados dentro das mudas pode afetar potencialmente as respostas das plantas ao estresse encontrado na microgravidade”, disse Masson.

Os resultados do experimento serão enviados ao banco de dados GeneLab da NASA para outros pesquisadores usarem e compararem com seus estudos.

Como gerente de projeto da NASA para o APEX-08, Lucy Orozco coordenou as atividades do APEX-08, incluindo programação, testes pré-voo e suporte operacional para garantir o sucesso da missão.

“É importante entender os fatores biológicos fundamentais que afetam as plantas e como elas crescem na microgravidade”, disse Orozco. “Ao identificar soluções eficazes para o crescimento sustentável das plantas, a NASA será capaz de apoiar a exploração humana do espaço profundo da Lua a Marte e além.” (Com Nasa)

Para obter mais informações sobre a pesquisa da estação espacial, visite https://nasa.gov/mission_pages/station/research.