Kolagen starý 78 milionů let

…aneb Další trumf v rukou zastánců dinosauřích „měkkých tkání“

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.
———
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)
———
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…
———
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.
———
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.
———

Autorem článku je: Mgr. Vladimír Socha

———
Odkazy:
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
———
Aktualizace: Jen několik desítek hodin po publikování článku vydaly agentury novou fantastickou zprávu o izolování původních proteinů z ještě mnohem starších (asi 195 milionů let) fosilií čínského raně jurského sauropodomorfa lufengosaura. Viz například tento článek.

Další aktuality

26.03.2018 - Klíšťata z jantaru sála krev dinosaurům

20.02.2018 - Dinosaurus nebo pravěká rostlina?

13.02.2018 - Chcete si koupit tyranosaura?

12.02.2018 - Valentýnská dinosauří soutěž

02.02.2018 - Teropod z Madagaskaru

22.01.2018 - Největší želva všech dob

19.01.2018 - Nový, odlehčený tyranosaur

14.01.2018 - Alioramus remotus

08.01.2018 - Trpaslík se zatraceně ostrými špičáky

04.01.2018 - SOUTĚŽ o skvělou brašničku s prakem pro každého dobrodruha

21.12.2017 - Ankylosaurus reloaded

18.12.2017 - ČiČiČi

15.12.2017 - Karnotaurus běhal velmi rychle

12.12.2017 - Utopené mládě chasmosaura

11.12.2017 - Stegosaurus byl rozeným zabijákem

07.12.2017 - Král evropských teropodů se představuje

03.12.2017 - Dinosauří vajíčka od největšího po nejmenší

01.12.2017 - Saurosuchus

30.11.2017 - Hrůzoptáci třetihor

29.11.2017 - Pohádka o „rybičce“ která sežrala vše, co do cesty jí přišlo

28.11.2017 - Ocelový stisk pravěkého krokodýla

24.11.2017 - Jak drtivý byl skutečně čelistní stisk tyranosaura?

23.11.2017 - Kronosaurus, obluda jižních moří

31.10.2017 - Strašidelné nápady na dinosauří výzdobu

20.10.2017 - A po dopadu přišel mráz

29.09.2017 - Kolosální ceratopsid Torosaurus

06.09.2017 - Kolagen starý 78 milionů let

13.07.2017 - Stále záhadný Tyrannosaurus X

23.06.2017 - Letní dětský tábor na Borku – Jurský park – poslední volná místa!

25.05.2017 - Dinosauři, přinášíme Vám jedno čtení z akce u Karla Vágnera a Simony Krainové

12.05.2017 - Celý svět na dosah…

07.05.2017 - Napsali o dinosauří akci v ATC Merkur, Pasohlávky

03.05.2017 - Jak vypadal pochod titánů

06.04.2017 - Paleontologické omyly v Cestě do pravěku

02.04.2017 - Ryboještěři pod atomovými hřiby

31.03.2017 - Svět českého plesiosaura

27.03.2017 - Příběh prvního dinosaura

22.03.2017 - Rodili dinosauři živá mláďata?

19.03.2017 - Dinosaurus nebo pravěká rostlina?

15.03.2017 - Byl malý běžec nejkratším dinosaurem?

12.03.2017 - Dinosauří město v Číně

05.03.2017 - Dinosauři z Antarktidy

25.02.2017 - Měl triceratops štětiny?

14.02.2017 - Co je to ten dinosaurus?

11.02.2017 - Stegosaurus byl rozeným zabijákem

09.02.2017 - Existoval skutečně obří amficélias?

05.02.2017 - Diplodokus jako panovnický dar

04.02.2017 - Jak pojídal T. rex svůj úlovek?

29.01.2017 - Tajemství jurského arcibiskupa

27.01.2017 - Kdo byl Raptorex?

21.01.2017 - Můžeme vytvořit Jurský park? (část IV.)

16.01.2017 - Můžeme vytvořit Jurský park? (část III.)

11.01.2017 - Můžeme vytvořit Jurský park? (část II.)

09.01.2017 - Můžeme vytvořit Jurský park?

06.01.2017 - Připravte se na dinokuře

04.01.2017 - Dinosauří statistika za rok 2016

02.01.2017 - K čemu byly tyranosaurovi jeho ručky?

28.12.2016 - 5 nejzajímavějších dinosaurů, popsaných v roce 2016

26.12.2016 - Je Nanotyrannus platným rodem?

24.12.2016 - Veselé Vánoce a šťastný nový rok

23.12.2016 - Který jedinec tyranosaura je největší?

18.12.2016 - Gigantické blechy v dinosauřím peří

15.12.2016 - Netvor z Mindenu konečně odhalen

09.12.2016 - Největší dravé bestie všech dob

17.11.2016 - Dinosauří rekordy

15.11.2016 - Jak velké vnitřní orgány měli obří sauropodi?

07.11.2016 - Srdce jako mikrovlnka

31.10.2016 - Těžší než deset slonů

27.10.2016 - Velká víkendová dobrodružství

27.10.2016 - Tyrannosaurus sex

26.10.2016 - SOUTĚŽÍME O VSTUPENKY S HOŘIČÁKEM

16.10.2016 - Halloween v Bílé Třemešné

13.10.2016 - Becklespinax altispinax

08.10.2016 - Jak svět poznal těhotnou tyranosauřici

06.10.2016 - Co se děje ve východočeských Hořicích?

04.10.2016 - Therizinosaurus – král podivných teropodů

01.10.2016 - Dinosauří vejce

28.09.2016 - Většinu dinosaurů ještě neznáme

18.09.2016 - Dinosaurák nebo dinosauřice?

16.09.2016 - Stručná historie peří

06.09.2016 - Dinosauři zamrzlí v čase

04.09.2016 - Napsali o nás a prvním školním dnu v Říčanech – ZŠ u Říčanského lesa

04.09.2016 - Byla skutečně objevena dinosauří DNA?

29.08.2016 - Deinocheirus – strašlivá ruka z Gobi

25.08.2016 - Dinosauří smysly

19.08.2016 - Jeho veličenstvo karcharodontosaurus

18.08.2016 - Soutěžte o rodinné vstupenky s rádiem Frekvence 1

12.08.2016 - Dobrodružství ve Fajnparku již v sobotu 13. 8. 2016

08.08.2016 - Zveme vás do ČÍŽKOVIC | 1. 9. 2016

03.08.2016 - Dakotaraptor, zabiják ve stínu tyranosaura

29.07.2016 - Mercedes Benz Bike Cup Harrachov – již v sobotu 30. 7. 2016

24.07.2016 - MEGALODON

20.07.2016 - Ze zákulisí DinoParty

09.07.2016 - Druhohorní plazi v Čechách VII.

05.07.2016 - Největší omyly o dinosaurech

02.07.2016 - Druhohorní plazi v Čechách VI.

28.06.2016 - Soudný den dinosaurů

22.06.2016 - Novinky našeho odborníka

20.06.2016 - Druhohorní plazi v Čechách IV.

13.06.2016 - Jak rychle dinosauři rostli?

11.06.2016 - Druhohorní plazi v Čechách III.

06.06.2016 - Zveme vás na Mercedes Benz Bike Cup Lipno 18. 6. 2016

04.06.2016 - Druhohorní plazi v Čechách II.

31.05.2016 - Zveme vás na „KROUŽKOVANOU PODÍVANOU“

28.05.2016 - Druhohorní plazi v Čechách I.

26.05.2016 - Napsali o nás

20.05.2016 - Kdo byl vlastně ten Barrande

18.05.2016 - Přijďte na „Den Prahy 1“ a zažíjte nevšední

17.05.2016 - Strašlivý teropod Zuzanka

12.05.2016 - Zveme vás na „DĚTSKÝ DEN SE SLONEM“

11.05.2016 - Soutěž ukončena

10.05.2016 - Spolupracujeme s těmi nejlepšími

16.04.2016 - Máme dinosauří BLOG