Trovati dei virus giganti sulla calotta glaciale della Groenlandia

AGI - I virus sembrano regolare la crescita sul ghiaccio delle alghe, infettandole. Ora, grazie alla scoperta di virus giganti sulla calotta glaciale della Groenlandia, i ricercatori potrebbero aver trovato un modo per controllare la crescita delle alghe nella neve e forse, anche a lungo termine, così da ridurre lo scioglimento dei ghiacci. Lo rivela uno studio, descritto su Microbiome, condotto da Laura Perini, postdoc del Dipartimento di Scienze Ambientali dell’Università di Aarhus, che assieme ai suoi colleghi, ha scoperto virus giganti che abitano i ghiacci insieme alle alghe. Ogni primavera, quando il sole sorge nell’Artico dopo mesi di oscurità, la vita ritorna. Gli orsi polari emergono dalle loro tane invernali, la sterna artica torna in volo dal lungo viaggio verso sud e i buoi muschiati guadano nord. Ma, gli animali non sono l’unica vita risvegliata dal sole primaverile. Le alghe dormienti sul ghiaccio iniziano a fiorire in primavera, annerendo vaste aree di ghiaccio. Quando il ghiaccio annerisce diminuisce la sua capacità di riflettere il sole e questo accelera lo scioglimento del ghiaccio. L’aumento dello scioglimento aggrava il riscaldamento globale.

L’ipotesi mossa dalla Perini è che i virus si nutrano delle alghe della neve, il che potrebbe fungere da meccanismo di controllo naturale sulla fioritura delle alghe. “Non sappiamo molto sui virus, ma penso che potrebbero essere utili per alleviare lo scioglimento del ghiaccio causato dalla proliferazione di alghe”, ha detto Perini. “Quanto siano specifici e quanto efficiente sarebbe, ancora non è di nostra conoscenza”, ha continuato Perini. “Ma – ha aggiunto la ricercatrice – esplorandoli ulteriormente, speriamo di rispondere ad alcune di queste domande”. I virus sono normalmente molto più piccoli dei batteri. I virus normali misurano tra i 20 e i 200 nanometri, mentre le dimensioni di un batterio tipico è compresa tra i 2 e i 3 micrometri. In altre parole, un virus normale è circa 1000 volte più piccolo di un batterio.

Questo non è però il caso dei virus giganti. Questi raggiungono le dimensioni di 2,5 micrometri, risultando molto più grandi della maggior parte dei batteri. Ma, i virus giganti non sono solo più grandi in termini di dimensioni. Il loro genoma è molto più grande di quello dei virus normali. I batteriofagi, virus che infettano i batteri, hanno tra le 100.000 e le 200.000 lettere nel loro genoma. I virus giganti ne hanno circa 2.500.000. I virus giganti sono stati scoperti per la prima volta nel 1981, quando i ricercatori li hanno trovati nell’oceano. Questi virus si erano specializzati nell’infettare le alghe verdi del mare. In seguito, i virus giganti sono stati trovati nel suolo terrestre e persino nell’uomo.

“Questa è la prima volta che sono stati rinvenuti virus giganti che vivono sulla superficie del ghiaccio e della neve, dominata da microalghe” (Laura Perini)

“Abbiamo analizzato campioni di ghiaccio scuro, neve rossa e buchi di fusione, noti come crioconite”, ha proseguito Perini. “Sia nel ghiaccio scuro che nella neve rossa abbiamo trovato tracce di virus giganti attivi”. Ed “è la prima volta che vengono trovati su ghiaccio e neve superficiali contenenti un’elevata abbondanza di microalghe pigmentate. Qualche anno fa tutti pensavano che questa parte del mondo fosse arida e priva di vita, ma oggi sappiamo che in questa zona vivono diversi microrganismi, compresi i virus giganti”, conclude.

“C’è un intero ecosistema che circonda le alghe: oltre a batteri, funghi filamentosi e lieviti, ci sono protisti che si nutrono delle alghe, diverse specie di funghi che le parassitano e i virus giganti che abbiamo trovato, che le infettano”, ha sottolineato la ricercatrice spiegando che "per comprendere i controlli biologici che agiscono sulle fioriture algali, dobbiamo studiare questi ultimi tre gruppi”. Anche se i virus sono giganti, non possono essere visti a occhio nudo. Perini non li ha ancora visti con un microscopio ottico, ma spera di poterlo fare in futuro. “Il modo in cui abbiamo scoperto i virus è stato analizzando tutto il DNA dei campioni prelevati; setacciando questo enorme insieme di dati alla ricerca di specifici geni marcatori, abbiamo trovato sequenze con un’elevata somiglianza con i virus giganti conosciuti”, ha dichiarato l’autrice.

Per essere sicuri che il DNA virale non provenisse da microrganismi morti da tempo, ma da virus vivi e attivi, gli scienziati hanno anche estratto tutto l’mRNA dal campione. Una volta attive, le sequenze del DNA che formano i geni vengono trascritte in pezzi a singolo filamento, chiamati mRNA. Questi pezzi funzionano come ricette per costruire le proteine di cui il virus ha bisogno. Se sono presenti, il virus è vivo. “Nell’mRNA totale sequenziato dai campioni, abbiamo trovato gli stessi marcatori del DNA totale, quindi sappiamo che sono stati trascritti, il che significa che i virus sono vivi e attivi sul ghiaccio”, ha commentato Perini.

L' ammasso di DNA

Questo DNA, al centro dei virus giganti, contiene tutte le informazioni genetiche o le ricette necessarie per creare le proteine, i composti chimici che svolgono la maggior parte del lavoro nel virus. Ma, per utilizzare queste ricette, il virus deve trascriverle dal DNA a doppio filamento all’mRNA a singolo filamento. I virus normali non possono farlo, poiché hanno filamenti di RNA che fluttuano nella cellula in attesa di essere attivati, quando il virus infetta un organismo e dirotta le sue strutture di produzione cellulare.

I virus giganti, invece, possono farlo da soli; questo li rende molto diversi dai virus normali. Mentre il DNA dei virus morti può essere trovato nei campioni, l’mRNA viene scomposto molto più velocemente. L’mRNA è quindi un importante marcatore dell’attività virale. In altre parole, le ricette di mRNA di determinate proteine indicano che i virus sono vivi e vegeti. Poiché i virus giganti sono una scoperta relativamente recente, non si sa molto su di loro. A differenza della maggior parte degli altri virus, hanno molti geni attivi che consentono loro di riparare, replicare, trascrivere e tradurre il DNA. “Non è possibile stabilire con esattezza quali ospiti infettino i virus giganti: alcuni di essi potrebbero infettare i protisti, mentre altri attaccano le alghe delle nevi”, ha affermato Perini. “Semplicemente non possiamo ancora esserne certi”, ha ammesso Laura Perini, che sta lavorando per scoprire di più sui virus giganti e ha in programma ulteriori ricerche. “Continuiamo a studiare i virus giganti per saperne di più sulle loro interazioni e sul loro ruolo nell’ecosistema”. “Nel corso dell’anno pubblicheremo un’altra ricerca scientifica con ulteriori informazioni sui virus giganti che infettano una microalga coltivata che prospera sul ghiaccio superficiale della calotta glaciale della Groenlandia”, conclude.