Как белки динозавров пережили своих вымерших хозяев

Поверхность кости, на которой видны следы коллагеновых нитей (электронная микрофотография ).

Органической основой соединительной ткани служит белок . Можно сказать, что он является «молекулярным скелетом» организма: на нём держатся эпителиальные клетки, он необходим для склеры глаза, из него состоят хрящи и кости. Структура коллагена сложна и была долгое время предметом жарких споров. Формирование коллагенового волокна начинается с того, что три длинные белковые цепи сворачиваются друг вокруг друга в тройную цепь, затем пять таких тройных цепей скручиваются в ещё более мощную структуру, называемую микрофибриллой; тысячи таких микрофибрилл образуют фибриллу. В итоге получается массивный, сложноскрученный белковый канат, который укрепляется минеральными веществами и становится основой костной ткани.

Вот такие коллагеновые структуры и были обнаружены некоторое время назад в ископаемых останках динозавров. Первые данные о белковых молекулах, каким-то образом сохранившихся на протяжении миллионов лет, были встречены ураганной критикой; самой распространённой точкой зрения была версия о банальном загрязнении древних останков более «молодой» органикой. Однако авторы открытия не унывали и продолжали исследовать свою удивительную находку, пытаясь понять, как белок смог настолько «пережить» своих доисторических хозяев. В статье, опубликованной на сайте , исследователи объясняют причины долгожительства коллагена динозавров.

В своей работе учёные использовали 11 образцов белка, полученных из останков (возрастом 68 млн лет) и (80 млн лет). Коллаген динозавров они сравнивали с молекулярными моделями человеческого и крысиного коллагенов. Пространственное строение коллагеновых цепей различается в зависимости от того, где именно находится цепь в структуре белкового «каната». Это и позволило установить, что фрагменты ископаемых белков относятся к глубинным слоям коллагеновых суперструктур, к сердцевинам микрофибрилл. По словам учёных, именно глубинное залегание и чрезвычайно плотная и перекрученная упаковка фибрилл позволили белковым молекулам дожить до наших дней. Кроме того, обнаруженные белковые молекулы имели в своём составе довольно малое количество кислых аминокислот, которые как раз делают молекулу белка особенно чувствительной к деградации.

Реакция на новую работу опять-таки оказалась неоднозначной. Часть учёных высказывается в том духе, что всё может быть: коллагеновые волокна в недрах костей действительно способны сохраняться невредимыми намного дольше, чем мы можем представить. Другие исследователи считают, что для столь смелых выводов нужно больше данных. Наконец, третьи попросту заявляют, что это невозможно. Самые древние (и общепризнанные) на сегодня белковые молекулы — бактериальные, сохранявшиеся во льдах в течение сотен и тысяч лет. А останки динозавров были найдены в штате Айдахо (США), в полосе вполне умеренного климата, и ни теоретические выкладки, ни лабораторные эксперименты не позволяют белкам прожить в таких климатических условиях дольше нескольких миллионов лет.

Но авторам исследования есть что возразить. Если бы обнаруженный доисторический коллаген был более поздним загрязнителем, говорят они, то его молекулы были бы разнообразны по структуре, не повторяя своим строением внутренние, самые защищённые цепи микрофибрилл. Кроме того, загрязнение коснулось бы осадочных пород, лежащих поблизости от останков, не оседая целенаправленно на костях, и было бы более разнообразным по белковому составу. В то же время, как показал анализ с помощью антител, никаких других белков ни на останках, ни вблизи них не отмечалось.

Исследователи надеются, что секреты долгожительства коллагеновых волокон смогут привлечь внимание не только палеонтологов, но и врачей — как только в научном сообществе будет преодолено предубеждение против «ископаемого белка».

Подготовлено по материалам .

Каждый день слушайте итоговый подкаст Свободного Радио «Компьюлента»! Please enable JavaScript to view the comments powered by Disqus. blog comments powered by Disqus