Novas descobertas sobre a longevidade do RNA antigo
Pesquisas mostram como o RNA de espécimes secos pode sobreviver por séculos.
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Índice
- A Importância do RNA
- Descobertas Surpreendentes Sobre o RNA
- Coleta de Amostras
- Métodos de Estudo
- Resultados das Amostras Experimentais
- Descobertas nas Amostras de Museu
- Detecção de RNA Hospedeiro e Viral
- Variação na Recuperação de RNA
- O Papel das Condições de Armazenamento
- Novas Descobertas a partir de Amostras Antigas
- Danos Químicos ao RNA
- Impacto da Estrutura do RNA na Sobrevivência
- Implicações para Pesquisas Futuras
- Conclusão
- Direções Futuras
- Agradecimentos
- Referências
- Fonte original
- Ligações de referência
Estudar DNA antigo ajuda os cientistas a entender como os organismos vivos e seus germes mudaram ao longo do tempo. Enquanto o DNA geralmente é bem preservado, o RNA antigo, que vem de vírus e outras fontes, pode ser mais difícil de estudar. Isso acontece porque o RNA se decompõe rapidamente quando as células estão vivas e pode não sobreviver bem com o passar do tempo. Neste artigo, discutimos as descobertas de estudos recentes que investigaram como o RNA pode durar em Insetos secos, especialmente em moscas e mosquitos, mesmo quando não estão congelados ou preservados.
A Importância do RNA
O RNA é crucial para várias funções biológicas, incluindo como os vírus infectam organismos. Porém, o RNA geralmente tem uma vida curta e pode se degradar rapidamente. Por exemplo, o RNA mensageiro e o RNA ribossômico podem durar apenas minutos a horas em células vivas. Isso levanta questões sobre como o RNA pode sobreviver por muitos anos em Amostras secas. A maioria dos estudos focou no DNA, então há menos conhecimento sobre o RNA, especialmente de amostras antigas.
Descobertas Surpreendentes Sobre o RNA
Estudos recentes trouxeram resultados surpreendentes sobre a sobrevivência do RNA ao longo do tempo. Alguns cientistas conseguiram recuperar RNA de amostras que têm centenas ou até milhares de anos, incluindo de plantas e animais. Isso sugere que o RNA pode persistir mais do que se pensava, especialmente em ambientes secos e estáveis.
Coleta de Amostras
Para verificar a estabilidade do RNA em amostras secas, os pesquisadores coletaram moscas e mosquitos para comparar o RNA de amostras armazenadas em temperatura ambiente com aquelas que foram congeladas. Eles mediram a quantidade e a qualidade do RNA ao longo de algumas semanas. Também olharam para amostras de insetos arquivadas em museus para ver como o RNA sobreviveu em amostras mais antigas.
Métodos de Estudo
- Amostras Experimentais: Moscas e mosquitos foram testados depois de secos e congelados. Após diferentes períodos, os pesquisadores analisaram o RNA para ver quanto restou e como estava se comportando.
- Amostras de Museu: Eles coletaram amostras mais antigas de insetos de vários museus. Os cientistas utilizaram técnicas avançadas para extrair RNA desses insetos preservados, analisando amostras que tinham muitos anos.
Resultados das Amostras Experimentais
Nos experimentos, os pesquisadores descobriram que podiam recuperar RNA de moscas e mosquitos secos mesmo após um longo tempo. Notaram algumas mudanças, como o RNA ficando mais fragmentado, mas a quantidade total não diminuiu significativamente entre as amostras secas e congeladas. Curiosamente, o RNA de ambos os tipos de Armazenamento mostrou níveis de qualidade semelhantes.
Descobertas nas Amostras de Museu
Ao analisar amostras de museus, os pesquisadores conseguiram extrair RNA de espécimes que datavam de mais de um século. Encontraram uma gama de concentrações de RNA, indicando que algumas amostras estavam melhor preservadas do que outras. Também encontraram RNA viral, sugerindo que esses insetos estavam infectados com vírus há muitos anos.
Detecção de RNA Hospedeiro e Viral
Os experimentos mostraram que o RNA de insetos podia ser detectado de forma confiável, independentemente de as amostras estarem secas ou congeladas. Usando um método conhecido como RT-qPCR, os cientistas conseguiram confirmar a presença de RNA viral específico e RNA hospedeiro. Descobriram que, embora houvesse algumas diferenças nos níveis de vírus ao longo do tempo, a presença total de RNA em ambos os tipos de amostras permaneceu consistente.
Variação na Recuperação de RNA
Embora os pesquisadores tenham conseguido recuperar RNA das amostras experimentais, notaram que havia variação na quantidade e qualidade recuperada de cada inseto. Essa variabilidade pode ser devido a fatores como o tipo de inseto, sua condição no momento da coleta da amostra, ou o ambiente em que foi mantido.
O Papel das Condições de Armazenamento
O estudo destacou a importância de como as amostras são armazenadas. Amostras secas, como as de coleções entomológicas, podem conter RNA valioso por longos períodos. No entanto, a umidade e a temperatura podem afetar significativamente como esse RNA sobrevive. Por exemplo, amostras de insetos de ambientes úmidos mostraram pior recuperação de RNA do que aquelas de condições mais secas.
Novas Descobertas a partir de Amostras Antigas
Por meio de seu trabalho, os pesquisadores também descobriram sequências virais que não haviam sido documentadas antes. Eles perceberam que muitos dos vírus presentes em moscas modernas também eram vistos nas amostras mais antigas, sugerindo consistência nas infecções virais ao longo do tempo. Essas descobertas oferecem uma visão de como os vírus interagiram com os hospedeiros insetos ao longo da história.
Danos Químicos ao RNA
Assim como o DNA antigo, o RNA antigo pode sofrer danos químicos que afetam sua estrutura. Os pesquisadores descobriram que o RNA envelhecido apresentou certos padrões de degradação comuns em materiais biológicos antigos. Por exemplo, detectaram tipos específicos de incompatibilidades nos dados de sequência que indicavam danos químicos frequentemente associados ao RNA que está há muito tempo por aí.
Impacto da Estrutura do RNA na Sobrevivência
A estrutura do RNA foi encontrada como um papel crucial na sua sobrevivência. O RNA que fazia parte de estruturas mais complexas, como ribossomos ou partículas virais, tendia a durar mais do que formas mais simples de RNA. Isso sugere que fazer parte de complexos moleculares maiores ajuda a proteger o RNA da degradação.
Implicações para Pesquisas Futuras
Essas descobertas mudam a forma como os pesquisadores encaram amostras biológicas antigas. Em vez de pensar que o RNA antigo é inútil, este trabalho mostra que amostras secas em coleções podem ser uma rica fonte de dados históricos sobre vírus e seus hospedeiros. Isso abre novas avenidas para estudar a evolução dos vírus e seu impacto nos hospedeiros ao longo do tempo.
Conclusão
O estudo do RNA em antigas amostras biológicas revela a surpreendente resiliência dessa molécula ao longo do tempo. Com milhões de espécimes de insetos preservados em museus, os pesquisadores têm o potencial de descobrir interações históricas importantes entre vírus e seus hospedeiros. A pesquisa desafia a suposição comum de que o RNA antigo está muito degradado para fornecer informações valiosas e incentiva a exploração adicional do RNA antigo em outros contextos biológicos.
Direções Futuras
Daqui pra frente, os cientistas podem refinar suas técnicas para extrair RNA de amostras antigas e investigar mais extensivamente como fatores ambientais afetam a sobrevivência do RNA. Entender essas dinâmicas pode levar a avanços significativos nas áreas de virologia, genética e biologia evolutiva, proporcionando uma visão mais profunda sobre a história da vida na Terra.
Agradecimentos
Os esforços coletivos dos pesquisadores e instituições envolvidos neste estudo ressaltam a importância da colaboração interdisciplinar para avançar nossa compreensão dos materiais biológicos ao longo do tempo. Apoio contínuo e financiamento para tais pesquisas são vitais para desvendar os segredos que esses espécimes antigos guardam.
Referências
(As referências normalmente iriam aqui, mas essa seção foi intencionalmente omitida conforme o pedido.)
Título: Sequencing RNA from old, dried specimens reveals past viromes and properties of long-surviving RNA
Resumo: 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.
Autores: Mark D Stenglein, A. H. Keene
Última atualização: 2024-10-24 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.03.616531
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.03.616531.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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