Virus de hace 15.000 años descubiertos en el hielo de un glaciar tibetano, previamente desconocido para el hombre

La mayoría de los virus eran previamente desconocidos para los humanos, según el estudio.

Los científicos que estudian el hielo de los glaciares han encontrado virus de hace casi 15.000 años en dos muestras de hielo tomadas de la meseta tibetana en China. La mayoría de estos virus, que sobrevivieron porque permanecieron congelados, son diferentes de todos los virus catalogados hasta la fecha.

Los resultados, publicados el 20 de julio de 2021, en la revista microbioma, podría ayudar a los científicos a comprender cómo han evolucionado los virus a lo largo de los siglos. Para este estudio, los científicos también crearon un nuevo método ultra limpio para analizar microbios y virus en el hielo sin contaminarlo.

«Estos glaciares se formaron gradualmente, y junto con el polvo y el gas, demasiados, muchos virus se alojaron en ese hielo», dijo Zhi-Ping Zhong, autor principal del estudio e investigador de la Investigación Polar y del Clima Byrd de la Universidad Estatal de Ohio. Centro que también se ocupa de microbiología. “Los glaciares en el oeste de China no están bien estudiados y nuestro objetivo es utilizar esta información para reflejar entornos pasados. Y los virus son parte de esos entornos ”.

Los investigadores analizaron núcleos de hielo extraídos de la capa de hielo de Guliya en el oeste de China en 2015. Los núcleos se recolectan a gran altura: la cima de Guliya, donde se originó este hielo, está a 22,000 pies sobre el nivel del mar. Los núcleos de hielo contienen capas de hielo que se acumulan año tras año, atrapando todo en la atmósfera a su alrededor a medida que cada capa se congela. Estas capas crean una especie de línea de tiempo, que los científicos han utilizado para comprender mejor el cambio climático, los microbios, los virus y los gases a lo largo de la historia.

Los investigadores determinaron que el hielo tenía casi 15.000 años utilizando una combinación de técnicas tradicionales y nuevas y novedosas para fechar este núcleo de hielo.

Cuando analizaron el hielo, encontraron códigos genéticos para 33 virus. Cuatro de estos virus ya han sido identificados por la comunidad científica. Pero al menos 28 de ellos son nuevos. Aproximadamente la mitad de ellos parecía haber sobrevivido al momento en que se congelaron, no a pesar del hielo, sino a causa de él.

Los investigadores determinaron que el hielo tenía casi 15.000 años utilizando una combinación de técnicas tradicionales y nuevas y novedosas para fechar este núcleo de hielo.

Cuando analizaron el hielo, encontraron códigos genéticos para 33 virus. Cuatro de estos virus ya han sido identificados por la comunidad científica. Pero al menos 28 de ellos son nuevos. Aproximadamente la mitad de ellos parecía haber sobrevivido al momento en que se congelaron, no a pesar del hielo, sino a causa de él.

Yao Tandong, izquierda, y Lonnie Thompson, derecha, elaboran un núcleo de hielo perforado de la capa de hielo de Guliya en la meseta tibetana en 2015. El hielo contenía virus de casi 15.000 años, según un nuevo estudio. Crédito: Imagen cortesía de Lonnie Thompson, The Ohio State University

«Estos son virus que habrían prosperado en ambientes extremos», dijo Matthew Sullivan, coautor del estudio, profesor de microbiología en el estado de Ohio y director del Centro de Ciencias del Microbioma de Ohio. “Estos virus tienen firmas genéticas que les ayudan a infectar células en ambientes fríos, solo firmas genéticas surrealistas de cómo un virus es capaz de sobrevivir en condiciones extremas. Estas no son firmas fáciles de extraer, y el método de Zhi-Ping para descontaminar núcleos y estudiar microbios y virus en el hielo podría ayudarnos a buscar estas secuencias genéticas en otros entornos helados extremos: Marte, por ejemplo, la luna o más. hogar en el desierto de Atacama en la Tierra «.

Los virus no comparten un gen universal común, por lo que nombrar un nuevo virus y tratar de averiguar dónde encaja en el panorama de los virus conocidos implica varios pasos. Para comparar virus no identificados con virus conocidos, los científicos comparan conjuntos de genes. Los conjuntos de genes de virus conocidos están catalogados en bases de datos científicas.

Estas comparaciones de bases de datos mostraron que cuatro de los virus en los núcleos de la capa de hielo de Guliya habían sido identificados previamente y provenían de familias de virus que generalmente infectan bacterias. Los investigadores encontraron los virus en concentraciones mucho más bajas que las que se encuentran en los océanos o el suelo.

El análisis de los investigadores mostró que los virus probablemente se originaron en el suelo o las plantas, no en animales o humanos, según el medio ambiente y las bases de datos de virus conocidas.

El estudio de los virus en los glaciares es relativamente nuevo: solo dos estudios anteriores han identificado virus en el hielo de los glaciares antiguos. Pero es un área de la ciencia que se está volviendo más importante con el cambio climático, dijo Lonnie Thompson, autor principal del estudio, un distinguido profesor universitario de ciencias de la tierra en Ohio State e investigador principal del Byrd Center.

«Sabemos muy poco sobre virus y microbios en estos entornos extremos y lo que realmente hay», dijo Thompson. “Documentar y comprender esto es extremadamente importante: ¿cómo responden las bacterias y los virus al cambio climático? ¿Qué sucede cuando pasamos de una edad de hielo a un período cálido como el que estamos viviendo ahora? «

Referencia: «El hielo del glaciar almacena microbios y fagos de casi 15.000 años» 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 y Lonnie G. Thompson, 20 de julio de 2021, microbioma.
DOI: 10.1186 / s40168-021-01106-w

Este estudio fue un esfuerzo interdisciplinario entre el Centro Byrd del Estado de Ohio y su Centro de Ciencia del Microbioma. Los núcleos de hielo de Guliya de 2015 se recolectaron y analizaron como parte de un programa de colaboración entre el Centro de Investigación Polar y Climática Byrd y el Instituto de Investigación de la Meseta Tibetana de la Academia de Ciencias de China, financiado por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. Y la Academia de Ciencias de China. . La financiación también provino de la Fundación Gordon y Betty Moore y del Departamento de Energía de EE. UU.