Tibet buzullarında keşfedilen 15.000 yıllık virüsler – daha önce insanlar tarafından bilinmiyor

Çalışma, çoğu virüsün daha önce insanlar tarafından bilinmediğini buldu.

Buzul buzunu inceleyen bilim adamları, Çin’deki Tibet Platosu’ndan alınan iki buz örneğinde yaklaşık 15.000 yıllık virüsler buldular. Donduruldukları için hayatta kalan bu virüslerin çoğu, şimdiye kadar kataloglanmış virüslere hiç benzemiyor.

Sonuçlar 20 Temmuz 2021’de dergide yayınlandı. mikrobiyom, Bilim adamlarının virüslerin yüzyıllar boyunca nasıl evrimleştiğini anlamalarına yardımcı olabilir. Bu çalışmada, bilim adamları ayrıca buzdaki mikropları ve virüsleri kirletmeden analiz etmek için yeni, ultra temiz bir yol tasarladılar.

Ohio State Üniversitesi Kuş Kutup ve İklim Araştırmaları araştırmacısı ve çalışmanın baş yazarı Zhi-Ping Zhong, “Bu buzullar yavaş yavaş oluştu ve toz ve gazlarla birlikte birçok virüs de bu buzda birikti” dedi. Mikrobiyolojiye de odaklanan merkez. “Batı Çin’deki buzullar iyi çalışılmamıştır ve amacımız bu bilgiyi geçmiş ortamları yansıtmak için kullanmaktır. Virüsler de bu ortamların bir parçasıdır.”

Araştırmacılar, 2015 yılında batı Çin’deki Julia Giulia kapağından alınan buz çekirdeği örneklerini analiz etti. Çekirdekler yüksek irtifalarda toplanır – bu buzun kaynaklandığı Julia Peak, deniz seviyesinden 22.000 fit yükseklikte. Buz çekirdeği, yıldan yıla biriken ve her katman donarken atmosferde ne varsa onu hapseden buz katmanları içerir. Bu katmanlar, bilim adamlarının tarih boyunca iklim değişikliği, mikroplar, virüsler ve gazlar hakkında daha fazla şey anlamak için kullandıkları bir tür zaman çizelgesi oluşturur.

Araştırmacılar, bu buz çekirdeğini tarihlendirmek için geleneksel, yeni ve yenilikçi tekniklerin bir kombinasyonunu kullanarak buzun yaklaşık 15.000 yaşında olduğunu belirlediler.

Buzu analiz ettiklerinde 33 virüsün genetik kodlarını buldular. Bu virüslerden dördü bilim topluluğu tarafından zaten tanımlanmıştır. Ama en az 28 tanesi yeni. Yaklaşık yarısı, buza rağmen değil, buz sayesinde dondukları zaman hayatta kalmış gibiydi.

Araştırmacılar, bu buz çekirdeğini tarihlendirmek için geleneksel, yeni ve yenilikçi tekniklerin bir kombinasyonunu kullanarak buzun yaklaşık 15.000 yaşında olduğunu belirlediler.

Buzu analiz ettiklerinde 33 virüsün genetik kodlarını buldular. Bu virüslerden dördü bilim topluluğu tarafından zaten tanımlanmıştır. Ama en az 28 tanesi yeni. Yaklaşık yarısı, buza rağmen değil, buz sayesinde dondukları zaman hayatta kalmış gibiydi.

Yeni bir çalışma, soldaki Yao Tandong ve sağdaki Lonnie Thompson’ın 2015 yılında Tibet Platosu’ndaki Julia Ice Cap’ten delinmiş bir buz çekirdeğini işlediğini ortaya çıkardı. Kredi: Resim nezaketi Lonnie Thompson, Ohio Eyalet Üniversitesi

Ohio Eyaleti’nde mikrobiyoloji profesörü ve Ohio Eyaleti Mikrobiyoloji Merkezi direktörü Matthew Sullivan, “Bunlar aşırı ortamlarda gelişen virüslerdir” dedi. Bu virüsler, soğuk ortamlarda hücreleri enfekte etmelerine yardımcı olan genetik imzalara sahiptir – sadece virüsün aşırı koşullarda nasıl hayatta kalmayı başardığına dair gerçeküstü genetik imzalar. Bunlar kolay imzalar değil ve Zhi-Ping’in çekirdekleri temizlemek ve buzdaki mikropları ve virüsleri incelemek için geliştirdiği yöntem, bu genetik dizileri diğer aşırı buzlu ortamlarda aramamıza yardımcı olabilir – Mars, örneğin Ay, ya da yerdeki Atacama Çölü’ndeki eve daha yakın “.

Virüsler ortak bir geni paylaşmazlar, bu nedenle yeni bir virüsü adlandırmak ve bilinen virüs sahnesinde nerede olduğunu bulmaya çalışmak birden fazla adım gerektirir. Bilim adamları, bilinmeyen virüsleri bilinen virüslerle karşılaştırmak için gen gruplarını karşılaştırır. Bilinen virüslerin gen setleri bilimsel veri tabanlarında indekslenir.

Bu veri tabanı karşılaştırmaları, Guliya buz çekirdeklerinde bulunan virüslerden dördünün daha önce tanımlandığını ve yaygın olarak bakterileri enfekte eden virüs ailelerinden olduğunu gösterdi. Araştırmacılar, virüsleri okyanuslarda veya toprakta bulunandan çok daha düşük konsantrasyonlarda buldular.

Araştırmacıların analizi, hem çevreye hem de bilinen virüslerin veri tabanlarına dayanarak, virüslerin muhtemelen hayvanlar veya insanlardan ziyade toprak veya bitkilerden kaynaklandığını gösterdi.

Buzullardaki virüslerin incelenmesi nispeten yenidir: sadece iki önceki çalışma eski buzda virüsleri tanımlamıştır. Çalışmanın kıdemli yazarı, Ohio State’de seçkin bir üniversite yer bilimleri profesörü ve Baird Center’da kıdemli bir araştırma bilimcisi olan Lonnie Thompson, bilim alanının iklim değişikliği ile daha önemli hale geldiğini söyledi.

Thompson, “Bu zorlu ortamlardaki virüsler ve mikroplar ve gerçekten orada ne olduğu hakkında çok az şey biliyoruz.” Dedi. “Bunu belgelemek ve anlamak çok önemli: Bakteriler ve virüsler iklim değişikliğine nasıl tepki veriyor? Buzul çağından şimdiki gibi sıcak bir döneme geçtiğimizde ne olur?”

Referans: Zhi-Ping Zhong, Funing Tian, ​​​​Simon Roux, M. Consuelo Gazitúa, Natalie E. Solonenko, Yueh-Fen Li, Mary E. Davis ve James tarafından “Yaklaşık 15.000 Yıllık Mikrop ve Fajların Buzul Arşivleri” L. Van Etten, Ellen Mosley-Thompson, Virginia I.Rich, Matthew B. Sullivan ve Lonnie G. Thompson, 20 Temmuz 2021, mikrobiyom.
DOI: 10.1186 / s40168-021-01106-w

Bu çalışma, Ohio’daki Baird Merkezi ile Mikrobiyom Bilim Merkezi arasında disiplinler arası bir çabaydı. 2015 Julia buz örnekleri, Byrd Kutup ve İklim Araştırmaları Merkezi ile Çin Bilimler Akademisi Tibet Platosu Araştırma Enstitüsü arasında ABD Ulusal Bilim Vakfı ve Çin Bilimler Akademisi tarafından finanse edilen ortak bir programın parçası olarak toplandı ve analiz edildi. . . Fon ayrıca Gordon ve Betty Moore Vakfı ve ABD Enerji Bakanlığı’ndan geldi.