Vírus de 15.000 anos descobertos no gelo da geleira tibetana – até então desconhecido para os humanos

A maioria dos vírus eram desconhecidos para os humanos, como mostram os resultados do estudo.

Cientistas que estudam o gelo da geleira encontraram vírus com quase 15.000 anos em duas amostras de gelo do planalto tibetano na China. A maioria desses vírus, que sobreviveram porque foram congelados, são diferentes de qualquer vírus catalogado até agora.

Os resultados, publicados em 20 de julho de 2021, na revista Microbiome, poderia ajudar os cientistas a entender como os vírus evoluíram ao longo dos séculos. Para este estudo, os cientistas também desenvolveram um novo método ultra-limpo para analisar micróbios e vírus no gelo sem contaminá-lo.

“Essas geleiras foram formadas gradualmente e, além de poeira e gases, muitos, muitos vírus também foram depositados neste gelo”, disse Zhi-Ping Zhong, principal autor do estudo e pesquisador da Universidade Estadual de Ohio, Byrd Polar and Climate Research. Centro também se concentra em microbiologia. “As geleiras no oeste da China não são bem estudadas e nosso objetivo é usar essas informações para refletir os arredores do passado. E os vírus fazem parte desses ambientes. “

Os pesquisadores analisaram amostras de gelo retiradas da calota polar de Guliya, no oeste da China, em 2015. Os núcleos são coletados em grandes alturas – o cume de Guliya, onde o gelo foi formado, está a 22.000 pés acima do nível do mar. Os núcleos de gelo contêm camadas de gelo que se acumulam ano após ano, prendendo o que quer que esteja na atmosfera ao seu redor conforme cada camada congela. Essas camadas formam uma espécie de linha do tempo que os cientistas usaram para entender mais sobre as mudanças climáticas, micróbios, vírus e gases ao longo da história.

Os pesquisadores descobriram que o gelo tinha quase 15.000 anos usando uma combinação de novas técnicas tradicionais e novas até o momento.

Ao analisar o gelo, eles encontraram códigos genéticos para 33 vírus. Quatro desses vírus já foram identificados pela comunidade científica. Mas pelo menos 28 deles são novos. Cerca de metade deles parecia ter sobrevivido quando foram congelados, não apesar do gelo, mas por causa dele.

Os pesquisadores descobriram que o gelo tinha quase 15.000 anos usando uma combinação de novas técnicas tradicionais e novas até o momento.

Ao analisar o gelo, eles encontraram códigos genéticos para 33 vírus. Quatro desses vírus já foram identificados pela comunidade científica. Mas pelo menos 28 deles são novos. Cerca de metade deles parecia ter sobrevivido quando foram congelados, não apesar do gelo, mas por causa dele.

Yao Tandong (à esquerda) e Lonnie Thompson (à direita) trabalham em um núcleo de gelo que foi perfurado da Ilha de Gelo Guliya no Planalto Tibetano em 2015. O gelo continha vírus com quase 15.000 anos, descobriu um novo estudo. Crédito da foto: cortesia de Lonnie Thompson, The Ohio State University

“Esses são vírus que prosperariam em ambientes extremos”, disse Matthew Sullivan, co-autor do estudo, professor de microbiologia no estado de Ohio e diretor do Ohio State Center of Microbiome Science. “Esses vírus têm assinaturas de genes que os ajudam a infectar células em ambientes frios – apenas assinaturas genéticas surreais de como um vírus pode sobreviver em condições extremas. Estas não são assinaturas simples, e o método que Zhi-Ping desenvolveu para descontaminar os núcleos e examinar micróbios e vírus no gelo poderia nos ajudar a encontrar essas sequências genéticas em outros ambientes extremamente gelados – Marte até a Por exemplo a lua, ou mais perto de casa no deserto de Atacama da terra. “

Os vírus não compartilham um gene universal comum, então nomear um novo vírus – e tentar descobrir onde ele se encaixa no cenário de vírus conhecidos – requer várias etapas. Para comparar vírus não identificados com vírus conhecidos, os cientistas comparam conjuntos de genes. Conjuntos de genes de vírus conhecidos são catalogados em bancos de dados científicos.

Essas comparações de banco de dados mostraram que quatro dos vírus nos núcleos da calota polar de Guliya haviam sido identificados anteriormente e vinham de famílias de vírus que normalmente infectam bactérias. Os pesquisadores encontraram os vírus em concentrações muito mais baixas do que as detectadas anteriormente nos oceanos ou solos.

A análise dos pesquisadores indicou que os vírus provavelmente vieram do solo ou das plantas, ao invés de animais ou humanos, com base no ambiente e nos bancos de dados de vírus conhecidos.

A pesquisa sobre vírus em geleiras é relativamente nova: apenas dois estudos anteriores identificaram vírus em geleiras antigas. Mas é um campo da ciência que está se tornando cada vez mais importante à medida que as mudanças climáticas mudam, disse Lonnie Thompson, principal autor do estudo, distinto professor universitário de ciências da terra no estado de Ohio e pesquisador principal do Byrd Center.

“Sabemos muito pouco sobre vírus e micróbios nesses ambientes extremos e o que realmente existe”, disse Thompson. “A documentação e a compreensão disso são extremamente importantes: como as bactérias e os vírus reagem às mudanças climáticas? O que acontece quando passamos de uma era do gelo para um período quente como o que temos agora? “

Referência: “O gelo da geleira arquiva micróbios e fagos com quase 15.000 anos de idade” por Zhi-Ping Zhong, Funing Tian, ​​Simon Roux, M. Consuelo Gazitúa, Natalie E. Solonenko, Yueh-Fen Li, Mary E. Davis, James L Van Etten, Ellen Mosley-Thompson, Virginia I. Rich, Matthew B. Sullivan e Lonnie G. Thompson, 20 de julho de 2021 Microbiome.
DOI: 10.1186 / s40168-021-01106-w

Este estudo foi um esforço interdisciplinar entre o Ohio State Byrd Center e seu Center for Microbiome Science. Os núcleos de gelo Guliya 2015 foram coletados e analisados ​​como parte de um programa colaborativo entre o Byrd Polar and Climate Research Center e o Institute of Tibetan Plateau Research da Chinese Academy of Sciences, financiado pela US National Science Foundation e a Chinese Academy of Sciences . O financiamento também veio da Fundação Gordon e Betty Moore e do Departamento de Energia dos Estados Unidos.