Lo studio ha scoperto che la maggior parte dei virus non era precedentemente nota all’uomo.

Gli scienziati che studiano il ghiaccio glaciale hanno trovato virus che hanno circa 15.000 anni in due campioni di ghiaccio prelevati dall’altopiano tibetano in Cina. La maggior parte di quei virus, che sono sopravvissuti perché sono stati congelati, non assomigliano a nessun virus catalogato finora.

I risultati sono stati pubblicati sulla rivista il 20 luglio 2021 microbioma, Potrebbe aiutare gli scienziati a capire come si sono evoluti i virus nel corso dei secoli. In questo studio, gli scienziati hanno anche ideato un nuovo modo ultra pulito per analizzare microbi e virus nel ghiaccio senza contaminarlo.

“Questi ghiacciai si sono formati gradualmente e, insieme a polvere e gas, in questo ghiaccio si sono depositati anche molti virus”, ha affermato Zhi-Ping Zhong, autore principale dello studio e ricercatore presso l’Ohio State University Bird Polar and Climate Research. Il centro che si occupa anche di microbiologia. “I ghiacciai nella Cina occidentale non sono ben studiati e il nostro obiettivo è utilizzare queste informazioni per riflettere gli ambienti passati. E i virus fanno parte di quegli ambienti”.

I ricercatori hanno analizzato campioni di carote di ghiaccio prelevati nel 2015 dalla calotta di Julia Giulia nella Cina occidentale. I nuclei vengono raccolti ad alta quota – Julia Peak, dove questo ghiaccio ha avuto origine, a 22.000 piedi sul livello del mare. Il nucleo di ghiaccio contiene strati di ghiaccio che si accumulano anno dopo anno, intrappolando qualsiasi cosa si trovasse nell’atmosfera circostante mentre ogni strato si congela. Questi strati creano una cronologia delle specie, che gli scienziati hanno usato per comprendere meglio i cambiamenti climatici, i microbi, i virus e i gas nel corso della storia.

I ricercatori hanno determinato che il ghiaccio aveva circa 15.000 anni utilizzando una combinazione di tecniche tradizionali, nuove e innovative per datare questo nucleo di ghiaccio.

Quando hanno analizzato il ghiaccio, hanno trovato i codici genetici di 33 virus. Quattro di questi virus sono già stati identificati dalla comunità scientifica. Ma almeno 28 di loro sono nuovi. Circa la metà di loro sembrava essere sopravvissuta quando sono stati congelati non nonostante il ghiaccio, ma proprio per questo.

I ricercatori hanno determinato che il ghiaccio aveva circa 15.000 anni utilizzando una combinazione di tecniche tradizionali, nuove e innovative per datare questo nucleo di ghiaccio.

Quando hanno analizzato il ghiaccio, hanno trovato i codici genetici di 33 virus. Quattro di questi virus sono già stati identificati dalla comunità scientifica. Ma almeno 28 di loro sono nuovi. Circa la metà di loro sembrava essere sopravvissuta quando sono stati congelati non nonostante il ghiaccio, ma proprio per questo.

Un nuovo studio rileva che Yao Tandong, a sinistra, e Lonnie Thompson, a destra, stanno elaborando una carota di ghiaccio perforata da Julia Ice Cap nell’altopiano tibetano nel 2015. Credito: immagine gentilmente concessa da Lonnie Thompson, Ohio State University

“Si tratta di virus che avrebbero prosperato in ambienti estremi”, ha affermato Matthew Sullivan, coautore dello studio, professore di microbiologia presso l’Ohio State e direttore dell’Ohio State Center for Microbiology. Questi virus hanno firme genetiche che li aiutano a infettare le cellule in ambienti freddi – solo firme genetiche surreali di come il virus riesce a sopravvivere in condizioni estreme. Queste non sono firme facili da ottenere e il metodo sviluppato da Zhi-Ping per pulire i nuclei e studiare microbi e virus nel ghiaccio potrebbe aiutarci a cercare queste sequenze genetiche in altri ambienti ghiacciati estremi: Marte, ad esempio, la Luna, o più vicino a casa nel deserto di Atacama a terra”.

I virus non condividono un gene generico comune, quindi nominare un nuovo virus e cercare di capire dove si trova nella scena del virus noto richiede più passaggi. Per confrontare virus sconosciuti con virus noti, gli scienziati confrontano gruppi di geni. I set di geni dei virus conosciuti sono indicizzati nei database scientifici.

Questi confronti di database hanno mostrato che quattro dei virus trovati nelle carote di ghiaccio di Guliya erano stati precedentemente identificati e appartenevano alle famiglie di virus che comunemente infettano i batteri. I ricercatori hanno trovato virus a concentrazioni molto più basse di quelle che si trovano negli oceani o nel suolo.

L’analisi dei ricercatori ha mostrato che i virus probabilmente hanno avuto origine dal suolo o dalle piante, piuttosto che dagli animali o dall’uomo, in base sia all’ambiente che ai database di virus noti.

Lo studio dei virus nei ghiacciai è relativamente nuovo: solo due studi precedenti hanno identificato virus nel ghiaccio antico. Il campo della scienza sta diventando sempre più importante con il cambiamento climatico, ha affermato Lonnie Thompson, autore senior dello studio, illustre professore universitario di scienze della terra presso l’Ohio State e ricercatore senior presso il Baird Center.

“Sappiamo molto poco di virus e microbi in questi ambienti difficili e di cosa c’è veramente”, ha detto Thompson. “Documentare e comprendere questo è molto importante: come rispondono batteri e virus ai cambiamenti climatici? Cosa succede quando passiamo da un’era glaciale a un periodo caldo come lo siamo ora?”

Riferimento: “Archivi del ghiacciaio di quasi 15.000 anni di microbi e fagi” di Zhi-Ping Zhong, Funing Tian, ​​​​Simon Roux, M. Consuelo Gazitúa, Natalie E. Solonenko, Yueh-Fen Li, Mary E. Davis e James l. Van Etten, Ellen Mosley-Thompson, Virginia I.Rich, Matthew B. Sullivan e Lonnie G. Thompson, 20 luglio 2021, microbioma.
DOI: 10.1186/s40168-021-01106-w

Questo studio è stato uno sforzo interdisciplinare tra il Baird Center dell’Ohio e il suo Microbiome Science Center. I campioni di ghiaccio Julia 2015 sono stati raccolti e analizzati nell’ambito di un programma di collaborazione tra il Byrd Center for Polar and Climatic Research e il Tibetan Plateau Research Institute dell’Accademia cinese delle scienze, finanziato dalla US National Science Foundation e dall’Accademia cinese delle scienze . . I finanziamenti provenivano anche dalla Gordon and Betty Moore Foundation e dal Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti.