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# Biologie# Biologie moléculaire

Nouveaux aperçus sur la longévité de l'ARN ancien

Des recherches montrent comment l'ARN d'échantillons séchés peut survivre pendant des siècles.

Mark D Stenglein, A. H. Keene

― 7 min lire


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Étudier l'ADN ancien aide les scientifiques à comprendre comment les organismes vivants et leurs germes ont évolué au fil du temps. Alors que l'ADN est souvent bien préservé, l'ancien ARN, provenant de virus et d'autres sources, peut être plus difficile à étudier. Ça vient du fait que l'ARN se décompose rapidement quand les cellules sont vivantes et pourrait ne pas survivre aussi bien avec le temps. Dans cet article, on discute des découvertes de récentes études qui examinent combien de temps l'ARN peut durer dans des Insectes séchés, surtout des mouches et des moustiques, même s'ils ne sont pas congelés ou préservés.

L'Importance de l'ARN

L'ARN est crucial pour plusieurs fonctions biologiques, y compris comment les virus infectent les organismes. Cependant, l'ARN est généralement de courte durée et peut se dégrader rapidement. Par exemple, l'ARN messager et l'ARN ribosomal ne peuvent durer que quelques minutes à quelques heures dans des cellules vivantes. Ça soulève des questions sur la manière dont l'ARN peut survivre pendant des années dans des Échantillons séchés. La plupart des études ont surtout porté sur l'ADN, donc il y a moins de connaissance sur l'ARN, surtout à partir d'échantillons anciens.

Découvertes Surprenantes Concernant l'ARN

Des études récentes ont produit des résultats surprenants sur la survie de l'ARN au fil du temps. Certains scientifiques ont réussi à récupérer de l'ARN à partir d'échantillons vieux de centaines voire de milliers d'années, y compris chez des plantes et des animaux. Ça suggère que l'ARN peut persister plus longtemps que ce qu'on pensait, surtout dans des environnements secs et stables.

Collecte d'Échantillons

Pour vérifier la stabilité de l'ARN dans des spécimens séchés, des chercheurs ont collecté des mouches et des moustiques afin de comparer l'ARN d'échantillons conservés à température ambiante avec ceux qui avaient été congelés. Ils ont mesuré la quantité et la qualité de l'ARN sur plusieurs semaines. Ils ont également examiné des spécimens d'insectes archi-vés dans des musées pour voir comment l'ARN avait survécu dans ces échantillons plus anciens.

Méthodes d'Étude

  1. Échantillons Expérimentaux : Des mouches et des moustiques ont été testés après avoir été séchés et congelés. Après différentes périodes, les chercheurs ont analysé l'ARN pour voir combien il en restait et comment il se comportait.
  2. Spécimens de Musées : Ils ont récolté des spécimens d'insectes plus anciens dans divers musées. Les scientifiques ont utilisé des techniques avancées pour extraire l'ARN de ces insectes préservés, en étudiant des échantillons vieux de nombreuses années.

Résultats des Échantillons Expérimentaux

Dans leurs expériences, les chercheurs ont découvert qu'ils pouvaient récupérer de l'ARN à partir de mouches et de moustiques séchés même après un long moment. Ils ont observé quelques changements, comme un plus grand morcellement de l'ARN, mais la quantité globale n'a pas chuté de manière significative entre les échantillons séchés et congelés. Fait intéressant, l'ARN des deux types de Stockage montrait des niveaux de qualité similaires.

Découvertes dans les Spécimens de Musées

En regardant les échantillons de musées, les chercheurs ont pu extraire de l'ARN de spécimens datant de plus d'un siècle. Ils ont trouvé une gamme de concentrations d'ARN, indiquant que certains échantillons étaient mieux préservés que d'autres. Ils ont aussi trouvé de l'ARN viral, suggérant que ces insectes étaient infectés par des virus il y a de nombreuses années.

Détection de l'ARN Hôte et Viral

Les expériences ont montré que l'ARN des insectes pouvait être détecté de manière fiable, qu'il soit séché ou congelé. En utilisant une méthode appelée RT-qPCR, les scientifiques ont pu confirmer la présence d'ARN viral spécifique et d'ARN hôte. Ils ont constaté que, bien qu'il y ait eu quelques différences dans les niveaux de virus au fil du temps, la présence globale de l'ARN dans les deux types d'échantillons restait constante.

Variation dans la Récupération de l'ARN

Bien que les chercheurs aient pu récupérer de l'ARN à partir des échantillons expérimentaux, ils ont noté qu'il y avait une variation dans la quantité et la qualité récupérées de chaque insecte. Cette variabilité pourrait être due à des facteurs comme le type d'insecte, son état au moment de la collecte ou l'environnement dans lequel il a été conservé.

Le Rôle des Conditions de Stockage

L'étude a souligné l'importance de la façon dont les spécimens sont stockés. Les spécimens séchés, comme ceux dans des collections entomologiques, peuvent contenir de l'ARN précieux pendant de longues périodes. Cependant, l'humidité et la température peuvent affecter de manière significative la survie de cet ARN. Par exemple, les échantillons d'insectes provenant d'environnements humides ont montré une récupération d'ARN moins bonne que ceux provenant de conditions plus sèches.

Nouvelles Découvertes à Partir d'Anciens Échantillons

Grâce à leur travail, les chercheurs ont aussi découvert des séquences virales qui n'avaient pas été documentées auparavant. Ils ont trouvé que beaucoup des virus présents chez des mouches modernes étaient aussi présents dans les échantillons plus anciens, suggérant une certaine constance dans les infections virales au fil du temps. Ces découvertes offrent un aperçu de la façon dont les virus ont interagi avec leurs hôtes insectes à travers l'histoire.

Dommages Chimiques à l'ARN

Comme l'ADN ancien, l'ancien ARN peut subir des dommages chimiques qui affectent sa structure. Les chercheurs ont trouvé que l'ARN vieillissant présentait certains motifs de dégradation typiques des vieux matériaux biologiques. Par exemple, ils ont détecté des types spécifiques de discordances dans les données de séquence qui indiquaient des dommages chimiques souvent associés à de l'ARN qui a été là depuis longtemps.

Impact de la Structure de l'ARN sur la Survie

On a découvert que la structure de l'ARN jouait un rôle crucial dans sa survie. L'ARN qui faisait partie de structures plus complexes, comme les ribosomes ou les particules virales, avait tendance à durer plus longtemps que les formes d'ARN plus simples. Ça suggère que faire partie de complexes moléculaires plus grands aide à protéger l'ARN de la dégradation.

Implications pour les Futures Recherches

Ces découvertes changent la manière dont les chercheurs abordent les anciens échantillons biologiques. Au lieu de penser que l'ancien ARN est inutile, ce travail montre que les spécimens séchés dans les collections peuvent être une riche source de données historiques sur les virus et leurs hôtes. Ça ouvre de nouvelles pistes pour étudier l'évolution des virus et leur impact sur les hôtes au fil du temps.

Conclusion

L'étude de l'ARN dans d'anciens échantillons biologiques révèle la résilience surprenante de cette molécule au fil du temps. Avec des millions de spécimens d'insectes préservés dans des musées, les chercheurs ont le potentiel de découvrir des interactions historiques importantes entre les virus et leurs hôtes. La recherche remet en question l'idée reçue selon laquelle l'ancien ARN est trop dégradé pour fournir des informations précieuses et encourage une exploration plus approfondie de l'ARN ancien dans d'autres contextes biologiques.

Directions Futures

À l'avenir, les scientifiques peuvent affiner leurs techniques pour extraire l'ARN des anciens spécimens et enquêter plus largement sur l'impact des facteurs environnementaux sur la survie de l'ARN. Comprendre ces dynamiques pourrait mener à des avancées significatives dans les domaines de la virologie, de la génétique et de la biologie évolutive, fournissant des aperçus plus profonds sur l'histoire de la vie sur Terre.

Remerciements

Les efforts collectifs des chercheurs et des institutions impliqués dans cette étude soulignent l'importance de la collaboration interdisciplinaire pour faire avancer notre compréhension des matériaux biologiques au fil du temps. Un soutien continu et un financement pour ce type de recherche sont essentiels pour déverrouiller les secrets cachés dans ces anciens spécimens.

Source originale

Titre: Sequencing RNA from old, dried specimens reveals past viromes and properties of long-surviving RNA

Résumé: Recovery of virus sequences from old samples provides an opportunity to study virus evolution and reconstruct historic virus-host interactions. Studies of old virus sequences have mainly relied on DNA or on RNA from fixed or frozen samples. The millions of specimens in natural history museums represent a potential treasure trove of old virus sequences, but it is not clear how well RNA survives in old samples. We experimentally assessed the stability of RNA in insects stored dry at room temperature over 72 weeks. Although RNA molecules grew fragmented, RNA yields remained surprisingly constant. RT-qPCR of host and virus RNA showed minimal differences between dried and frozen specimens. To assess RNA survival in much older samples we acquired Drosophila specimens from North American entomological collections. We recovered sequences from known and novel viruses including several coding complete virus genomes from a fly collected in 1908. We found that the virome of D. melanogaster has changed little over the past century. Galbut virus, the most prevalent virus infection in contemporary D. melanogaster, was also the most common in historic samples. Finally, we investigated the genomic and physical features of surviving RNA. RNA that survived was fragmented, chemically damaged, and preferentially double stranded or contained in ribonucleoprotein complexes. This showed that RNA - especially certain types of RNA - can survive in biological specimens over extended periods in the absence of fixation or freezing and confirms the utility of dried specimens to provide a clearer understanding of virus evolution.

Auteurs: Mark D Stenglein, A. H. Keene

Dernière mise à jour: 2024-10-24 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.03.616531

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.03.616531.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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