A medida que continuamos gestionando la pandemia en curso, el papel que juegan los virus nunca ha sido más relevante. Están presentes y atacan a casi todos los organismos vivos, desde la ballena más grande hasta la bacteria más pequeña, incluyendo un tipo de algas verdiazules conocidas como cianobacterias.

Al estudiar los genomas de las cianobacterias Nostoc que viven en las regiones polares extremas, Los científicos esperan comprender no solo cómo se las arreglan para sobrevivir, pero también el papel que juegan los virus en la ecología de estos ambientes. Para responder a estas preguntas, el equipo de investigación incluye, Dra. Anne D. Jungblut, investigador microbiano en el Museo de Historia Natural, junto con sus colegas de la Université Laval, La ciudad de Quebec, Canadá, recurrió a muestras históricas de cianobacterias almacenadas en el Museo de Historia Natural de Londres que fueron recolectadas durante la Expedición Británica al Ártico, que tuvo lugar entre 1875 y 1876.

El equipo examinó el ADN de las cianobacterias árticas en busca de pruebas de virus que quedaron en sus genomas. También buscaron compuestos conocidos como metabolitos secundarios que ayudan a los microorganismos a sobrevivir a condiciones extremas y son de gran interés en el desarrollo de nuevos medicamentos.

El Dr. Jungblut dice:"Esta es la primera vez que alguien ha analizado en detalle esta interacción viral en las cianobacterias. Destaca cómo los virus son una parte integral de la ecología microbiana y la ecología de los ecosistemas polares".

"Uno de nuestros análisis también encontró una gran cantidad de metabolitos secundarios. Estos son de interés porque a menudo son bioactivos, y algunas personas los seleccionan para usarlos en el desarrollo de nuevos medicamentos ".

A pesar de haber sido recolectado hace más de 100 años, el equipo pudo extraer ADN de las muestras de cianobacterias y luego compararlo con muestras modernas para ver si había habido cambios notables en los organismos a lo largo del tiempo.

Las muestras estudiadas fueron recogidas por la expedición ártica británica, que zarpó de Portsmouth en 1875 en un intento por llegar al Polo Norte. Dirigido por el capitán George Strong Nares, la expedición viajó por la costa este de las islas árticas canadienses, donde quedó atrapado en el hielo.

"Fue una de esas expediciones fallidas en las que se enfermaron de escorbuto y quedaron atrapados al norte de la isla de Ellesmere, ", dice Anne." Fueron atrapados durante el invierno, pero hicieron muchas observaciones científicas y recolectaron muestras biológicas y regresaron ".

Al investigar cuál es efectivamente el sistema inmunológico de las cianobacterias, pudieron ver que los virus que atacaban a los microorganismos en 1876 eran completamente diferentes a los que atacan a los modernos.

"Esta es la primera vez que alguien ha analizado en detalle esta interacción viral, "explica el Dr. Jungblut." Originalmente esperábamos encontrar los mismos virus que los que infectan a las cianobacterias modernas, pero no lo hicimos.

"Eso no es demasiado sorprendente, porque los virus tienen una alta rotación y cambian mucho, como vemos con la aparición de nuevas variantes de COVID-19 ".

También pudieron demostrar que las cianobacterias polares y templadas tenían genes que las ayudan a responder a condiciones extremas. Si bien no hubo rasgos genéticos obvios que fueran específicos de las cianobacterias polares Nostoc, tenían concentraciones más altas de algunos metabolitos secundarios. Estos podrían ser de interés en el futuro para los investigadores que están desarrollando nuevos fármacos.

El trabajo ayuda a resaltar el papel clave que juegan los virus en los ecosistemas polares, así como el valor de las muestras recolectadas hace cientos de años en colecciones de museos de historia natural, y que ahora se puede estudiar con más detalle utilizando herramientas genómicas.

El estudio, "Diversidad genómica y sistemas CRISPR-Cas en la cianobacteria Nostoc en el Alto Ártico, "se publica en el Microbiología ambiental .