Kolagen starý 78 milionů let  
…aneb Další trumf v rukou zastánců dinosauřích „měkkých tkání“

Fantasticky zachovanou „mumií“ brachylofosaura je exemplář zvaný „Leonardo“, objevený roku 2000 na severu Montany. Měkké tkáně však byly získány z jiného exempláře stejného druhu kachnozobého dinosaura (B. canadensis), nacházejícího se ve sbírkách Museum of the Rockies ve městě Bozeman. Kredit: The Children´s Museum of Indianopolis, Wikipedie (CC BY-SA 3.0)
Fantasticky zachovanou „mumií“ brachylofosaura je exemplář zvaný „Leonardo“, objevený roku 2000 na severu Montany. Měkké tkáně však byly získány z jiného exempláře stejného druhu kachnozobého dinosaura (B. canadensis), nacházejícího se ve sbírkách Museum of the Rockies ve městě Bozeman. Kredit: The Children´s Museum of Indianopolis, Wikipedie (CC BY-SA 3.0)

Dinosauří paleontologie je v poslední době fantastickým a nesmírně zajímavým odvětvím vědy. Již v roce 2009 obletěla nejen vědecký svět zpráva, že byl izolován protein kolagen z fosilií kachnozobého dinosaura druhu Brachylophosaurus canadensis, žijícího na území dnešní americké Montany a kanadské Alberty v době před asi 80-76 miliony let (pozdní křída, stupeň kampán).[1] Autorkou výzkumu byla v té době již mediálně proslulá vědkyně Mary Higby Schweitzerová z Univerzity v Severní Karolíně, známá podobnými objevy od první poloviny 90. let minulého století.[2][3] V roce 2005 ohromila Schweitzerová vědecké kuloáry zprávou o údajném objevu měkkých tkání a snad i původních bílkovin v 68 milionů let staré fosilní stehenní kosti samice tyranosaura (exemplář B-Rex, ROM 1125), což potom v dalších letech potvrzovala i jinými laboratorními metodami.[4][5] Fosilie brachylofosaura, kterou Schweitzerové rovněž nabídl k výzkumu tehdejší kurátor paleontologických sbírek Museum of the Rockies Jack Horner, je ještě o 10 milionů let starší než zkamenělina gravidní tyranosauřice. Schweitzerová nelenila a brzy přišla s tvrzením, že ve vzorku se i po téměř osmdesáti milionech let dochovaly části cévního systému, pozůstatky buněk a původní proteiny. V roce 2015 pak spolu s molekulárním paleontologem Timem Clelandem z Texaské univerzity v Austinu potvrdila původní domněnky za pomoci hmotnostní spektrometrie, přičemž se jí podařilo odkrýt několik typů proteinů v pozůstatcích někdejších kapilár. Jedním z nich byl přitom i jistý typ myosinu, který se vyskytuje například v hladké svalové výstelce cévních stěn.[6] Šlo o další důležitý milník při vývoji paleo-proteomiky, nově se vzmáhajícího vědního odvětví, které i přes stálé námitky konzervativnějších vědců[7] ukazuje, že i z tak dávných živočichů, jako jsou neptačí druhohorní dinosauři, nám nejspíš skutečně nemusely zbýt jen „mrtvé“ a zcela v kámen proměněné kosti nebo otisky kůže.[8] Učebnice paleontologie a geologie jsou tak v průběhu posledního desetiletí pomyslně přepisovány doslova každým měsícem. A další zajímavé zjištění Schweitzerové a jejího týmu přichází právě na začátku roku 2017.

 

Stehenní kost brachylofosaura MOR 2598, ze které byl poněkud nešetrným způsobem odebrán vzorek pro molekulární analýzu. Je jasně patrné, proč jen málokteré muzeum umožňuje provádět na svých fosiliích podobný výzkum. Schweitzerová a další „molekulární paleontologové“ tak těží především z ochoty lidí, jako je paleontolog Jack Horner. Kredit: Mary H. Schweitzerová, převzato z webu sci-news.com.
Stehenní kost brachylofosaura MOR 2598, ze které byl poněkud nešetrným způsobem odebrán vzorek pro molekulární analýzu. Je jasně patrné, proč jen málokteré muzeum umožňuje provádět na svých fosiliích podobný výzkum. Schweitzerová a další „molekulární paleontologové“ tak těží především z ochoty lidí, jako je paleontolog Jack Horner. Kredit: Mary H. Schweitzerová, převzato z webu sci-news.com.

Materiál pro molekulární analýzu byl získán ze stehenní kosti exempláře MOR 2598, uloženého v depozitáři zmíněné instituce Museum of the Rockies v Bozemanu. Protože technologie hmotnostní spektrometrie a databáze bílkovin doznaly od roku 2009 velkých vylepšení, Schweitzerová a postdoktorální výzkumnice Elena Schroeterová se rozhodly ověřit či případně zamítnout původní zjištění právě s pomocí lepší technologie. Kromě toho se výzkumný tým zaměřil také na prokázání možnosti opětovného získání informativních peptidových sekvencí z již jednou použitého fosilního vzorku. To může mít velký význam pro budoucí výzkum pravěkých „měkkých tkání“. Kolagen je bílkovina a stavebními kameny bílkovin jsou peptidy. Získání peptidů s fosilních vzorků by tedy mohlo umožnit přesněji určit příbuzenství druhohorních dinosaurů a současných živočichů (resp. potvrdit předpokládanou míru jejich příbuzenství) a k tomu ještě mnoho dalších věcí. V tomto směru jsme teprve na začátku nesmírně zajímavé cesty, kterou má paleontologie před sebou. Práce s takto delikátním záměrem si samozřejmě vyžaduje speciální vybavení i postupy. Schweitzerová tvrdí, že vzorek vědci nijak neupravovali, nepoužívali žádná lepidla či jiná zpevňovací činidla a hmotnostní spektrometr byl před použitím řádně očištěn a sterilizován. Vědecký tým potom objevil hned osm různých druhů peptidů, dva stejné jako v roce 2009 a šest zcela nových. Sekvence kolagenu typu I potvrdila, že jde o peptid podobný těm, které nacházíme i u dnešních krokodýlů a ptáků. Podle Schroeterové je skvělou okolností, že díky nové technologii stačil k tomuto zjištění podstatně menší vzorek a především pak kratší časový úsek. Do budoucna už by tedy tyto procedury mohly být rychlé, levnější a široce využívané, což by mohlo doslova zrevolucionalizovat paleontologii. Jak tvrdí sama Schweitzerová, nyní se postupně ustavují základy metodologie nové vědy. Brzy už možná nebude otázkou, zda mohou původní proteiny či peptidy přečkat geologické věky, ale spíše kde všude je můžeme najít a co všechno s nimi můžeme udělat. A budoucí možnosti se i přes námitky části vědecké obce jeví být takřka nedozírnými…

Psáno pro Dinosaurusblog a osel.cz


Short English Summary
: A team of paleontologists has isolated collagen peptides from the fossilized femur of a hadrosaurid dinosaur Brachylophosaurus canadensis. This duck-billed dinosaur lived in what is now Montana about 78 million years ago. The research was published in January 2017 in the Journal of Proteome Research.

 

Odkazy:

http://phys.org/news/2017-01-million-year-old-dinosaur-collagen.html

https://www.sciencedaily.com/releases/2017/01/170123145210.htm

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.jproteome.6b00873

http://blog.everythingdinosaur.co.uk/blog/_archives/2017/01/29/researchers-confirm-dinosaur-collagen.html

http://www.newsobserver.com/news/local/counties/wake-county/article128931979.html

http://www.courier-tribune.com/news/20170127/dinosaur-bone-research-at-nc-state-overturns-centuries-old-beliefs

Elena R. Schroeter, Caroline J. DeHart, Timothy P. Cleland, Wenxia Zheng, Paul M. Thomas, Neil L. Kelleher, Marshall Bern, Mary H. Schweitzer. Expansion for the Brachylophosaurus canadensis Collagen I Sequence and Additional Evidence of the Preservation of Cretaceous Protein. Journal of Proteome Research, 2017; doi: 10.1021/acs.jproteome.6b00873

 

[1] „Biomolecular Characterization and Protein Sequences of the Campanian Hadrosaur Brachylophosaurus canadensis“ Authors: Mary H. Schweitzer, North Carolina State University and the N.C. Museum of Natural Sciences; John M. Asara, Beth Israel Deaconess Medical Center and Harvard Medical School, et al. Published: May 1, 2009; Science http://phys.org/news/2009-04-proteins-soft-tissue-million-year-old-hadrosaur.html#jCp

[2] Schweitzer, Mary H. (Sep 23, 1993). „Biomolecule Preservation in Tyrannosaurus rex„. Journal of Vertebrate Paleontology. 13: 56A. doi:10.1080/02724634.1993.10011533

[3] Schweitzer, Mary H.; Cano, R. J.; Horner, J. R. (Sep 7, 1994). „Multiple Lines of Evidence for the Preservation of Collagen and Other Biomolecules in Undemineralized Bone from Tyrannosaurus rex„. Journal of Vertebrate Paleontology. 14: 45A. doi:10.1080/02724634.1994.10011592

[4] Schweitzer, M. H.; Wittmeyer, J. L.; Horner, J. R.; Toporski, J. B. (2005). „Soft Tissue Vessels and Cellular Preservation in Tyrannosaurus rex„. Science. 307 (5717): 1952–1955. doi:10.1126/science.1108397

[5] Schweitzer, Mary H.; Wittmeyer, Jennifer L.; Horner, John R. (2007). „Soft tissue and cellular preservation in vertebrate skeletal elements from the Cretaceous to the present“. Proc Biol Sci. 274 (1607): 183–97. doi:10.1098/rspb.2006.3705

[6] Timothy P. Cleland et al. (2015). Mass Spectrometry and Antibody-Based Characterization of Blood Vessels from Brachylophosaurus canadensis. Journal of Proteome Research 14 (12), pp 5252–5262. doi: 10.1021/acs.jproteome.5b00675

[7] Kaye, Thomas G.; Gaugler, Gary; Sawlowicz, Zbigniew (July 30, 2008). Stepanova, Anna, ed. „Dinosaurian Soft Tissues Interpreted as Bacterial Biofilms“. PLoS ONE. 3 (7): e2808. doi:10.1371/journal.pone.0002808

[8] Schweitzer, Mary H.; Zheng, Wenxia; Cleland, Timothy P.; Goodwin, Mark B.; Boatman, Elizabeth; Theil, Elizabeth; Marcus, Matthew A.; Fakra, Sirine C. (January 2014). „A role for iron and oxygen chemistry in preserving soft tissues, cells and molecules from deep time“. Proc. R. Soc. B. 281 1777 30132741: 20132741. doi:10.1098/rspb.2013.2741

Autor: Vladimír Socha
Datum: 30.01.2017
Tisk článku

Bazální stimulace pro pečující, terapeuty, logopedy a speciální pedagogy - Friedlová Karolína
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 299 Kč
cena: 266 Kč
Bazální stimulace pro pečující, terapeuty, logopedy a speciální pedagogy
Friedlová Karolína
Související články:

Osekvenování proteinů měkkých tkání tyranosaura a mastodonta     Autor: Stanislav Mihulka (14.04.2007)
Další podpora pro dinosauří proteiny     Autor: Vladimír Socha (12.11.2012)
Dinosauří krvinky vytaženy z druhohorní fosilie     Autor: Stanislav Mihulka (11.06.2015)
Keratin z drápu zloděje vajec překonal tyrannosauří kolagen o 7 milionů let     Autor: Josef Pazdera (10.11.2016)



Diskuze:

Blazena Kudryova,2017-02-02 15:53:36

Odpovědět

Praveky ptaci.

Blazena Kudryova,2017-02-02 15:52:54

Snad kazdeho cloveka,zajima jake to bylo v praveku.Zaden z nas v praveku nezil,takze se muzeme jenom domnivat.Paleontologove dle fosilii castecne maji pravdu,jak praveke zvirata vypadali. Mela jsem to stesti,ze jsem nasla kameny na kterych jsou jakoby prenesene fotografie.Dinosauri na pravekem obrazku na mineralech a horninach,jsou uplne jini,jak nam je predstavuji encyklopedie.Podobali se hlavou hodne dnesnymu skotu.
Praveci ptaci jsou taky na kamenu,ktery jsem nasla u nas doma na Slovensku.Na obrazku vidime krome pterosaura i jine ptaky.
Pokud redakce projevi zajem o praveke obrazky rada je redakci zaslu.
Bohuzel,odbornici se memu objevu vysmivaji,proto teto skutecne praveke obrazky nebyly zverejneny.Nasli se vsak i takovy odbornici,kteri obrazky vidi,ale boji se posmechu ostatnych.Praveke obrazky je nutne fotografovat pod mikroskopem.Ja jsem je nafotila makro,je videt co je na obrazkoch,ale neni to moc dokonale.Tesim se na Vas zajem a spolupraci.Neni nutne byt paleontologem,aby jsme rozeznali dinosaura od ptaka a pod.

Odpovědět

kolagen 195 milionů let starý

Pája Vašků,2017-02-02 10:09:03

kolagen starý 195 milionů let.
https://www.sciencedaily.com/releases/2017/02/170201140952.htm

Odpovědět


Tak mladý kolagen jsem ještě k obědu neměl, ale klih z něj chutnal dobře

Josef Hrncirik,2017-02-04 19:16:43

Za 195 Ma by z něho mělo být ? černé uhlí.

V mělkých sedimentech např. Černého moře u ?sapprogelu již po 4 ka silně klesá obsah O disproporcionační redox reakcí a ztrácí se rozpustnost síťováním původně lineárních polymerů, i když materiál není zahříván ve velké hloubce.
V malé hloubce je nekompromisně hydrolyzován a zoxidován.

Obávám se, vědecky proměřili cca tisící generaci kontaminace na !hematitu v kosti.

Rex tedy nebyl chudokrevný ?ani teplokrevný, ale určitě byl krvežíznivý.

Po neúnosném hledání rozumného odkazu jsem našel jakési sekvence aminokyselin z píků!! MS. F tam bylo cca 5x více než v kolagenu, posloupností -G-P-X- jen cca 10%, což určitě není kolagen.

Rexi, spi sladce.

Odpovědět

Pája Vašků,2017-01-30 14:39:14

Kolagen, holt dobrá tkáň, má výdrž. To by mohlo pomoct i se stanovováním příbuznosti některých nejednoznačně zařazených starotřetihorních nenetopýřích savců.

Odpovědět

Revoluce v paleontologii

Tomáš Novák,2017-01-30 12:57:42

Dá se nejspíš konstatovat, že v geologických vědách obecně a v paleontologii konkrétně nyní skutečně probíhá malá vědecká revoluce, která nás asi v budoucnu ještě hodně daleko zavede.

Odpovědět


Re: Revoluce v paleontologii

Milan Krnic,2017-01-30 18:41:49

Důvod k optimismu lze jistě je. Ovšem to nic nemění na tom, že to je stále, a pravděpodobně navždy bude pouze nedokonalý model.

Odpovědět


Re: Re: Revoluce v paleontologii

Milan Krnic,2017-01-30 18:42:58

* zde

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni