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| Fig. 5. Dinosaur and ostrich cellular response to various DNA assays. T.rex (A), B. canadensis (D) and Ostrich cells (G) showing small localized region of binding of anti-DNA antibodies interior to the cell membrane. Reactivity of antibodies to ostrich cells is enhanced, consistent with the presence of a greater quantity of immunoreactive material in these extant cells. T.rex (B), B. canadensis (E) and ostrich osteocytes (H) showing positive response to propidium iodide (PI), a DNA intercalating dye, to a similar small region of material internal to cell. T.rex (C), B. canadensis (F) and ostrich cellular response (I) to 4′,6′-diamidino-2-phenylindole dihydrochloride (DAPI), another DNA-specific stain. The virtually identical binding regardless of DNA assay used supports both specificity and edogeneity of response. Scale is 20 μm |
Un equipo de investigadores de la Universidad Estatal de North Carolina y del Centro de Investigación de Palo Alto (PARC) han encontrado más pruebas de la conservación de proteínas de antiguos dinosaurios, incluyendo la reactividad a anticuerpos de proteínas específicas que se encuentran normalmente en las células de los huesos de los vertebrados. Estos resultados descartan la contaminación de la muestra, y ayudan a dar solidez a las pruebas de conservación de células - y posiblemente ADN - en restos antiguos.
La Dra. Mary Schweitzer, profesora de Ciencias Marinas, Terrestres y Atmosféricas y destinada en el Museo de Ciencias Naturales de Carolina del Norte, descubrió en 2005 lo que parecían ser tejidos blandos preservados en un Tyrannosaurus Rex de 67 millones de años de edad. La investigación posterior demostró una conservación similar en un Brachylophosaurus Canadensis aún más antiguo (unos 80 millones de años). En 2007 y de nuevo en 2009, Schweitzer y sus colegas confirmaron, mediante utilizaron análisis químicos y moleculares, que el material fibroso obtenido de los especímenes era colágeno.
El siguiente paso de Schweitzer fue averiguar si las estructuras celulares en forma de estrella dentro de la matriz fibrosa eran osteocitos (células óseas). Utilizando diversas técnicas, que incluyen microscopía, histoquímica y espectrometría de masas, Schweitzer ha demostrado que estas estructuras celulares reaccionan con anticuerpos específicos, entre ellos una proteína conocida como PHEX - que se encuentran en los osteocitos de las aves actuales. Los hallazgos se han publicado on-line en la revista Bone, y fueron presentados en octubre de 2012, en la reunión anual de la Society of Vertebrate Paleontology.
Según Schweitzer, "el hallazgo PHEX es importante porque ayuda a descartar la contaminación de la muestra. Algunos de los anticuerpos que hemos utilizado reaccionarán con proteínas encontradas en las células de otros vertebrados, pero ninguno de los anticuerpos reacciona con microbios, lo que apoya nuestra teoría de que estas estructuras son osteocitos supervivientes. Además, el anticuerpo de PHEX sólo reconoce y se une a un sitio específico que sólo se encuentra en las células óseas maduras de las aves. Estos anticuerpos no reaccionan con otras proteínas o células. Ya que otras muchas líneas de evidencia apoyan la relación dinosaurio / ave, el hallazgo de estas proteínas ayuda a probar que estas estructuras son de dinosaurios".
Schweitzer y su equipo también buscaron pruebas de la presencia de ADN dentro de las estructuras celulares, utilizando un anticuerpo que sólo se une al "esqueleto" del ADN. El anticuerpo reaccionó con pequeñas cantidades de material dentro de las "células", tanto del T. Rex como del B. Canadensis. Para descartar la presencia de microbios, utilizaron un anticuerpo que se une a las proteínas histonas, que se unen fuertemente al ADN de cualquier cosa excepto al de los microbios, y obtuvieron otro resultado positivo. A continuación hicieron otras pruebas histoquímicas que producen fluorescencia cuando se unen moléculas de ADN y también fueron positivas. Estos datos sugieren con fuerza que el ADN es original, pero sin datos de secuenciación, es imposible confirmar si el ADN es de dinosaurio.
"Hasta ahora los datos parecen apoyar la teoría de que estas estructuras se pueden conservar en el tiempo", dice Schweitzer. "Esperamos que estos hallazgos nos proporcionen un conocimiento mayor de los procesos de cambio evolutivo."
"Parque Jurásico" está cada vez más cerca
A team of researchers from North Carolina State University and the Palo Alto Research Center (PARC) has found more evidence for the preservation of ancient dinosaur proteins, including reactivity to antibodies that target specific proteins normally found in bone cells of vertebrates. These results further rule out sample contamination, and help solidify the case for preservation of cells – and possibly DNA – in ancient remains.
Dr. Mary Schweitzer, professor of marine, earth and atmospheric sciences with a joint appointment at the North Carolina Museum of Natural Sciences, first discovered what appeared to be preserved soft tissue in a 67-million-year-old Tyrannosaurus Rex in 2005. Subsequent research revealed similar preservation in an even older (about 80-million-year-old) Brachylophosaurus canadensis. In 2007 and again in 2009, Schweitzer and colleagues used chemical and molecular analyses to confirm that the fibrous material collected from the specimens was collagen.
Schweitzer’s next step was to find out if the star-shaped cellular structures within the fibrous matrix were osteocytes, or bone cells. Using techniques including microscopy, histochemistry and mass spectrometry, Schweitzer demonstrates that these cellular structures react to specific antibodies, including one – a protein known as PHEX – that is found in the osteocytes of living birds. The findings appear online in Bone and were presented in October, 2012 at the annual meeting of the Society of Vertebrate Paleontology.
“The PHEX finding is important because it helps to rule out sample contamination,” Schweitzer says. “Some of the antibodies that we used will react to proteins found in other vertebrate cells, but none of the antibodies react to microbes, which supports our theory that these structures are surviving osteocytes. Additionally, the antibody to PHEX will only recognize and bind to one specific site only found in mature bone cells from birds. These antibodies don’t react to other proteins or cells. Because so many other lines of evidence support the dinosaur/bird relationship, finding these proteins helps make the case that these structures are dinosaurian in origin.”
Schweitzer and her team also tested for the presence of DNA within the cellular structures, using an antibody that only binds to the “backbone” of DNA. The antibody reacted to small amounts of material within the “cells” of both the T. Rex and the B. canadensis. To rule out the presence of microbes, they used an antibody that binds histone proteins, which bind tightly to the DNA of everything except microbes, and got another positive result. They then ran two other histochemical stains which fluoresce when they attach to DNA molecules. Those tests were also positive. These data strongly suggest that the DNA is original, but without sequence data, it is impossible to confirm that the DNA is dinosaurian.
“The data thus far seem to support the theory that these structures can be preserved over time,” Schweitzer says. “Hopefully these findings will give us greater insight into the processes of evolutionary change.”
"Jurassic Park" is approaching fast!
Tomado de/Taken from NC State University
“Molecular analyses of dinosaur osteocytes supports the presence of endogenous molecules”
M.H. Schweitzer, W. Zheng, T. Cleland, M. Bern
Bone, Published online 16 October 2012
Abstract:
The discovery of soft, transparent microstructures in dinosaur bone consistent in morphology with osteocytes was controversial. We hypothesize that, if original, these microstructures will have molecular features in common with extant osteocytes. We present immunological and mass spectrometry evidence for preservation of proteins comprising extant osteocytes (Actin, Tubulin, PHEX, Histone H4) in osteocytes recovered from two non-avian dinosaurs. Furthermore, antibodies to DNA show localized binding to these microstructures, which also react positively with DNA intercalating stains propidium iodide (PI) and 4′,6′-diamidino-2-phenylindole dihydrochloride (DAPI). Each antibody binds dinosaur cells in patterns similar to extant cells. These data are the first to support preservation of multiple proteins and to present multiple lines of evidence for material consistent with DNA in dinosaurs, supporting the hypothesis that these structures were part of the once living animals. We propose mechanisms for preservation of cells and component molecules, and discuss implications for dinosaurian cellular biology.
