Virus giganti scoperti per la prima volta nel suolo di una foresta

Una delle aree in cui è stata condotta la ricerca (Foto cortesia Jeff Blanchard)
Una delle aree in cui è stata condotta la ricerca (Foto cortesia Jeff Blanchard)

Un articolo pubblicato sulla rivista “Nature Communications” riporta la scoperta di virus giganti in un ecosistema del suolo di una foresta. Ricercatori del Joint Genome Institute (JGI) del Dipartimento dell’energia statunitense e della University of Massachusetts-Amherst (UMass Amherst) hanno scoperto 16 nuovi virus giganti e hanno descritto il loro genoma. Un’indagine genomica sul capside, la struttura proteica che racchiude DNA o RNA di un virus, indica una diversità genetica dei virus giganti ancora sconosciuta.

Questo studio era cominciato con l’obiettivo di esaminare i cambiamenti nelle comunità di microbi in risposta al riscaldamento del suolo delle foreste ma era concentrato in particolare sui batteri. La studentessa di UMass Amherst Lauren Alteio stava lavorando in un’area a circa 45 chilometri dal campus, in un’area forestale che appartiene all’Università di Harvard, in cui cavi sono stati inseriti nel suolo lo riscaldano per simulare certi fenomeni che stanno avvenendo sempre più frequentemente.

Spesso i microrganismi vengono coltivati in laboratorio ma la ricercatrice del JGI Tanja Woyke, esperta in questo tipo di ricerche genomiche, suggerì la strategia della mini-metagenomica, basata sullo stimolo della loro crescita nel loro habitat per poi prelevare campioni da sottoporre ad analisi genomiche. In questo modo sono state ottenute sequenze di DNA da oltre 2.000 cellule individuali o frammenti. La scoperta di 16 nuovi virus giganti è stata un colpo di fortuna che il biologo Jeff Blanchard di UMass Amherst ha definito una sorpresa meravigliosa e nuova scienza molto eccitante.

Il bioinformatico Frederik Schulz, che ha contribuito all’identificazione di nuovi batteri e archei nei dati mini-metagenomici, ha dichiarato che la scoperta di genomi di virus giganti nel suolo è stato particolarmente intrigante dato la maggior di quelli descritti in precedenza erano stati scoperti in habitat acquatici. I dati metagenomici generati nel corso del nuovo studio da un singolo campionamento nel sito conteneva più nuovi genomi di virus giganti rispetto a qualsiasi altro database visto da Schulz. Lui e gli altri ricercatori hanno appena grattato la superficie e prelevare altri campioni nello stesso sito potrebbe facilmente raddoppiare, triplicare o perfino quadruplicare quei genomi.

Metà dei nuovi virus giganti scoperti appartiene alla sottofamiglia Klosneuvirinae, che comprende i Klosneuvirus la cui scoperta era stata riportata da un team del JGI che includeva Tanja Woyke e Frederik Schulz in un articolo pubblicato sulla rivista “Science” nell’aprile 2017. Un anno e mezzo dopo quella sottofamiglia è diventata la più ampia all’interno della grande famiglia Mimiviridae.

L’esame genetico dei nuovi virus giganti ha anche rivelato la diversità nei loro capsidi, che Tanja Woyke ha paragonato a codici a barre. Tanja Woyke ha fatto notare come gli studi metagenomici stiano rivoluzionando la nostra comprensione di ecosistemi molto importanti grazie a una serie di ricerche concentrate sul microbioma esistente nel suolo. In questo caso si è trattato di una foresta ma ecosistemi diversi possono contenere microbiomi altrettanto diversi.

Comprendere pienamente un ecosistema aiuta a prevederne l’evoluzione e le reazioni ai cambiamenti climatici ed era lo scopo originale di questa ricerca. La scoperta di virus giganti è stato un extra che può fornire ulteriori informazioni su questi microrganismi la cui origine non è ancora chiara e offre maggiore completezza sulle nostre conoscenze del loro ecosistema.

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