Białka i fragmenty DNA w kościach dinozaurów!

Autor: Tomasz Skawiński
25 X 2012


W ostatnich kilkunastu latach byliśmy świadkami gwałtownego rozwoju paleontologii molekularnej – stosunkowo nowej dziedziny nauki łączącej w sobie paleontologię i biologię molekularną. Spopularyzował ją zwłaszcza Park Jurajski, gdzie wykorzystano kopalny DNA do przywrócenia dinozaurów do życia. Do tej pory wszystkie doniesienia o odkryciu DNA mezozoicznych dinozaurów okazywały się nieprawdziwe. Czy teraz mamy do czynienia z przełomem?

Mary Schweitzer już od blisko dwudziestu lat bada możliwości zachowania się biomolekuł w mających miliony lat skamieniałościach. W październiku 2012 roku wraz ze współpracownikami opublikowała artykuł, w którym przedstawia nowe dowody potwierdzające jej hipotezy. W osteocytach tyranozaura i brachylofozaura natrafiła na białka i fragmenty DNA. Osteocyty to najczęściej występujący typ komórek w dojrzałej kości. Znajdują się one w niewielkich dołkach w otaczającej je tkance kostnej – nie znamy DNA nieptasich dinozaurów, więc właśnie na podstawie wielkości tych jamek można próbować ustalić przybliżoną wielkość genomu zwierzęcia (Montanari i in. 2011). Te właśnie komórki postanowiła zbadać Schweitzer wraz z zespołem. Skąd wiadomo jednak, że to faktycznie osteocyty, a nie biofilm bakteryjny? Wypustki cytoplazmatyczne komórek badanych przez Schweitzer i in. są znacznie cieńsze niż u większości bakterii. Badania przeciwciałami i spektrometrią mas dowodzą obecności w nich białek aktyny, tubuliny, PHEX oraz histonu H4, które nie występują u bakterii. Autorzy użyli przeciwciała wiążącego się z ptasim enzymem PHEX, ale nie z krokodylim – wiązało się ono zarówno z enzymem pochodzącym z kości tyranozaura, jak i kaczodziobego brachylofozaura (choć u tego drugiego nieco słabiej). Schweitzer i in. donoszą także, że z osteocytami dinozaurów wiązały się także przeciwciała anty-DNA oraz 4′-6-diamidyno-2-fenyloindol (DAPI) i jodek propidyny – barwniki łączące się z DNA. Najprawdopodobniej zachowane fragmenty DNA są bardzo niewielkie – możliwe, że to zaledwie pojedyncze pary zasad – i niemożliwe do zsekwencjonowania, a więc o niewielkiej wartości naukowej. Mimo to, jeśli Schweitzer i in. mają rację, dowodziłoby to, że cząsteczki DNA mogą przetrwać nawet kilkadziesiąt milionów lat.

Możliwe, że wyniki badań Schweitzer i współpracowników zostaną zakwestionowane (często działo się tak w przypadku poprzednich prac z dziedziny paleontologii molekularnej), jednak z pewnością przyczynią się one do poszerzenia naszej wiedzy o biologii molekularnej i komórkowej dinozaurów (i nie tylko).

 

Literatura

Schweitzer MH, Zheng W, Cleland TP, Bern M. 2012. Molecular analyses of dinosaur osteocytes supports the presence of endogenous molecules. Bone. http://dx.doi.org/10.1016/j.bone.2012.10.010.

Montanari S, Brusatte SL, De Wolf W, Norell MA. 2011. Variation of osteocyte lacunae size within the tetrapod skeleton: implications for palaeogenomics. Biology Letters 7: 751-754.http://dx.doi.org/10.1098.rspb.2011.0173.

David Marjanović streszcza wystąpienie Schweitzer, w którym opisała ona wyniki swoich badań:http://dml.cmnh.org/2012Oct/msg00052.html.

Dyskusja na Forum Dinozaury.com!

Fotografie z mikroskopu elektronowego izolowanych osteocytów tyranozaura. Źródło: Schweitzer et al. in press