Мэри Швейцер, доктор философии, преподаватель биологии в Университете штата Северная Каролина, представит свою работу над очисткой методов, чтобы извлечь и ответственно использовать белки динозавра в американской Ассоциации годового собрания Анатомов во время Экспериментальной встречи Биологии 2017 года, быть проведенной 22-26 апреля в Чикаго.«Когда Вы думаете об этом, это – сообщение ДНК – белков – которые являются на самом деле материалом, над которым работает естественный отбор», сказал Швейцер. «Последовательности белков могут использоваться, чтобы произвести ‘родословные’ организмов, точно так же, как ДНК. Но модификации к белкам, которые не найдены в ДНК и не могут быть достоверно предсказаны от одной только последовательности ДНК, могут сказать нам, как белок функционировал, потому что функция белка определена его 3D структурой».Например, если Вы считаете аминокислоту пролина с дополнительным, О (кислород + водород) группой приложенный, Вы можете быть почти уверены, что у Вас есть коллаген, материал, который скрепляет кожу и другие соединительные ткани всюду по телу.
С точки зрения функции и эволюционного фитнеса, со временем действительно не имеют значения изменения в ДНК, если белок не изменяется; в результате изучение изменений в белках со временем может приводить к более богатой информации об эволюции, чем одна только учащаяся ДНК, объяснил Швейцер.Белки также могут привести к подсказкам о возрасте образца или об окружающей среде, в которой животное жило или было похоронено. Исследователи также стремятся понять то, что укорачивает некоторый разрыв белков, в то время как другие упорствуют целую вечность. Удобно, Швейцер и другие нашли, что белки (или по крайней мере некоторые типы их), более вероятно, останутся стабильными более чем десятками миллионов лет, чем ДНК, делая их низко висящим плодом для извлечения новой информации от старых костей.
Теперь, когда она и ее коллеги неоднократно демонстрировали, что белки могут быть извлечены из костей динозавра, Швейцер сосредотачивается на новых направлениях исследования. Во-первых, она обращает свое внимание к очистке методов для изучения этих древних белков так, чтобы палеонтологи могли получить больше информации с меньшим повреждением экземпляров. Масс-спектрометрия, главная в текущих методах ее команды, интенсивна временем и обязательно разрушает образец, таким образом, команда Швейцера работает, чтобы построить базу данных методов и критериев, которые другие исследователи могли бы использовать, чтобы получить столько информации, сколько они могут от других окаменелостей и оптимизировать использование масс-спектрометрии, когда это действительно стоит. Она также работает над способами расширить поиск белков к различным тканям динозавра, экземплярам и окружающей среде.
Вторая область центра должна исследовать то, что, точно, белки могут сказать нам об организме, который произвел их. Например, они могут показать больше о физиологии животного и не только эволюционных отношениях? Они могут сказать нам больше о функциях, не только белков, но и тканей они включают?
Что относительно репродуктивного поведения? Или возможно белки могут использоваться, чтобы помочь придавить выбор времени того, когда различные эволюционные новинки появились в различных пунктах в истории Земли.
Палеонтологи, конечно, интересуются тем, на что жизнь была похожа в эру динозавров, но Швейцер полагает, что это исследование также может иметь последствия в течение наших собственных времен и даже нашего будущего. Учитывая, что динозавры пережили многочисленные периоды глобального изменения, например, возможно мы можем узнать о чем-то из того, как они ответили на те изменения на молекулярном уровне, поскольку мы сталкиваемся с нашими собственными глобальными изменениями. Кроме того, понимание, что укорачивает некоторый разрыв белков быстро или сохраняется неопределенно, могло помочь исследователям определить захватывающие новые возможности в разработке лекарственного средства или развитии биоматериалов.«У нас есть прозрачные, гибкие, полые полимеры, которые сохранялись в течение 80 миллионов лет», указал Швейцер. «Кто-то, конечно, может найти использование для этого!»
Очистка методов исследования, используемых, чтобы извлечь белки из древних костей, могла даже пригодиться в поисках внеземной жизни, отметила она. В конце концов, просеивание через кость, похороненную в отложениях Монтаны для бесконечно мало маленьких, фрагментированных биомолекул, не могло бы быть таким образом очень отличающееся от просеивания до отложений Марса для признаков жизни.