Tres nuevas cepas bacterianas descubiertas en la Estación Espacial Internacional podrían ayudar a cultivar plantas en Marte
Para resistir los rigores del espacio en las misiones al espacio profundo, los alimentos cultivados fuera de la Tierra necesitan un poco de ayuda adicional de las bacterias. Ahora, un descubrimiento reciente a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS) tiene investigadores que pueden ayudar a crear el "combustible" para ayudar a las plantas a soportar situaciones tan estresantes.
Publicación de sus hallazgos en Frontiers in Microbiology , los investigadores que trabajan con la NASA describieron el descubrimiento y el aislamiento de 4 cepas de bacterias pertenecientes a la familia Metilobacteriaceae de diferentes lugares a bordo de la ISS en dos vuelos consecutivos.
Mientras que 1 cepa se identificó como Methylorubrum rhodesianum , los otros 3 no se habían descubierto previamente y pertenecen a una nueva especie. A las bacterias móviles con forma de varilla se les dio las designaciones IF7SW-B2T, IIF1SW-B5 e IIF4SW-B5 y el análisis genético mostró que estaban estrechamente relacionadas con Methylobacterium indicum .
Las especies de Methylobacterium están involucradas en la fijación de nitrógeno, la solubilización de fosfato, la tolerancia al estrés abiótico, la promoción del crecimiento de las plantas y la actividad de biocontrol contra los patógenos de las plantas.
Potencial para misiones a Marte
Ahora, en honor al renombrado científico indio de biodiversidad Dr. Ajmal Khan, el equipo ha propuesto llamar a la nueva especie Methylobacterium ajmalii .
Al comentar sobre el descubrimiento, el Dr. Kasthuri Venkateswaran (Venkat) y el Dr. Nitin Kumar Singh del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA (JPL), dicen que las cepas podrían poseer "determinantes genéticos biotecnológicamente útiles" para el cultivo de cultivos en el espacio.
Sin embargo, se necesita más biología experimental para demostrar que, de hecho, es un posible cambio de juego para la agricultura espacial.
"Para cultivar plantas en lugares extremos donde los recursos son mínimos, es esencial aislar microbios novedosos que ayuden a promover el crecimiento de las plantas en condiciones estresantes", dijeron.
Junto con JPL, otros investigadores que colaboran en este descubrimiento se encuentran en la Universidad del Sur de California, Los Ángeles; Universidad de Cornell y la Universidad de Hyderabad en India.
Con la NASA algún día buscando llevar humanos a la superficie de Marte, y potencialmente más allá, la Encuesta Decadal del Consejo Nacional de Investigación de EE. UU. recomienda que la agencia espacial use la ISS como un "banco de pruebas para estudiar microorganismos", según Venkat y Singh.
"Dado que nuestro grupo posee experiencia en el cultivo de microorganismos de nichos extremos, el Programa de Biología Espacial de la NASA nos ha encargado que examinemos la ISS para detectar la presencia y persistencia de los microorganismos", agregan.
“No hace falta decir que la ISS es un entorno extremo que se mantiene limpio. La seguridad de la tripulación es la prioridad número 1 y, por lo tanto, es importante comprender los patógenos humanos/plantas, pero los microbios beneficiosos como este novedoso Methylobacterium ajmalii también son necesarios.”
Expandiendo el laboratorio de la ISS
Como parte de una misión de vigilancia en curso, se están monitoreando 8 ubicaciones en la ISS para detectar crecimientos bacterianos y lo han estado haciendo durante los últimos 6 años. Estas áreas de muestra incluyen donde se reúne la tripulación o donde se realizan experimentos, como la cámara de crecimiento de plantas.
Si bien hasta la fecha se han analizado cientos de muestras bacterianas de la ISS, se han recolectado aproximadamente 1000 muestras de varios otros lugares en la estación espacial, pero están esperando un viaje de regreso a la Tierra donde puedan ser examinadas.
Según Venkat y Singh, el objetivo final es evitar este largo proceso y potencialmente encontrar nuevas cepas novedosas utilizando equipos de biología molecular desarrollados y demostrados para la ISS.
“En lugar de traer muestras a la Tierra para su análisis, necesitamos un sistema de monitoreo microbiano integrado que recolecte, procese y analice muestras en el espacio usando tecnologías moleculares”, dijeron Venkat y Singh.
"Esta tecnología miniaturizada de 'ómica en el espacio', un desarrollo de biosensor, ayudará a la NASA y otras naciones con actividades espaciales a lograr una exploración espacial segura y sostenible durante largos períodos de tiempo".
Referencia:“Methylobacterium ajmalii sp. nov., Aislado de la Estación Espacial Internacional” por Swati Bijlani, Nitin K. Singh, V. V. Ramprasad Eedara, Appa Rao Podile, Christopher E. Mason, Clay C. C. Wang y Kasthuri Venkateswaran, 15 de marzo de 2021, Frontiers in Microbiology .
DOI:10.3389/fmicb.2021.639396
