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研究与创新

研究人员在8000万年前的化石中确认了原始血管

脱矿骨的血管b .黄花

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北卡罗来纳州立大学的研究人员已经证实,在8000万年前的鸭嘴龙化石中发现的血管状结构是这种动物的原始结构,而不是生物膜或其他污染物。他们的发现增加了越来越多的证据,证明血管和细胞等结构可以持续数百万年,这些数据不仅证实了早期关于恐龙蛋白质序列的报道,而且代表了方法论上的重大进步。

分子古生物学家蒂姆·克莱兰目前是德克萨斯大学奥斯汀分校的博士后研究员,他在北卡罗来纳州立大学读研究生时就开始了这项工作。他把一块腿骨脱了盐Brachylophosaurus黄花它是一种30英尺长的鸭嘴龙,大约在8000万年前漫游在现在的蒙大拿州。克莱兰用高分辨率质谱分析了脱矿后的骨头,发现了来自血管细胞成分的几种不同的蛋白质。其中一种蛋白质,肌球蛋白,存在于与血管壁相关的平滑肌中。

研究人员通过对现代祖龙(如鸡和鸵鸟)的骨头进行同样的处理,证实了他们的结果,这些祖龙是恐龙的亲戚。在现代和古代的样本中,肽序列与在血管中发现的肽序列一致。他们的方法还允许研究人员验证先前报道的序列,并恢复额外的序列,因为只提取了血管,这增加了对细胞蛋白质的观察。

克莱兰说:“这项研究是第一次对已灭绝生物的血管进行直接分析,为我们提供了一个机会,了解什么样的蛋白质和组织可以持续存在,以及它们在石化过程中是如何变化的。”“这将为研究灭绝生物的进化关系提供新的途径,并将确定重要的蛋白质修饰以及它们何时可能在这些世系中出现。”

北卡罗来纳州立大学的博士后研究员埃琳娜·施罗特(Elena Schroeter)是研究质谱数据分析的合著者。“古蛋白质组学是一项具有挑战性的研究。这要求我们思考如何从不同角度支持我们的结论。”施罗特说。“这个项目意义重大,因为它展示了使用多种实验方法——以及多种方法来分析这些方法的结果——来解决科学问题的力量。”

“这项研究的部分价值在于,它让我们深入了解蛋白质在8000万年中是如何修改和变化的,”北卡罗来纳州立大学的分子古生物学家玛丽·施韦策(Mary Schweitzer)说,她是描述这项研究的论文的合著者。“它不仅告诉我们组织如何随着时间的推移而保存,而且让我们有可能观察这些动物在活着时是如何适应环境的。”

研究结果发表在蛋白质组学研究杂志.这项研究由美国国家科学基金会(NSF)和大卫和露西尔·帕卡德基金会资助。恐龙样本由落基山脉博物馆提供。西北大学的Neil Kelleher, Paul Thomas, Dorothy Ahlf和John Tran,伊利诺伊大学香槟分校的Leonid Zamdborg和Ji Eun Lee,以及蛋白质计量学的Marshall Bern对质谱技术和分析的发展至关重要。哈佛大学的Raghu Kalluri, Michael Duncan和Valerie Lebleu以及北卡罗来纳州立大学的Megan Zheng为血管的免疫染色提供了关键的见解。

皮克-

编辑须知本文摘要如下。

“质谱和基于抗体的表征血管Brachylophosaurus黄花”

DOI:10.1021 / acs.jproteome.5b00675

作者:北卡罗来纳州立大学Tim Cleland, Elena Schroeter, Mary Schweitzer,郑文霞;Ji Eun Lee, Leonid Zamdborg,伊利诺伊大学厄巴纳分校;Marshall Bern, Protein Metrics;Michael Duncan, Valeria Lebleu, Raghu Kalluri,哈佛医学院;约翰·特兰,多萝西·阿尔夫,保罗·托马斯,尼尔·凯莱赫,西北大学
发表蛋白质组学研究杂志

文摘:
在对来自多个标本的多个恐龙皮质骨碎片进行脱矿处理后,发现了在位置、形态、灵活性和透明度上与血管相似的结构,其中一些标本的历史长达80 Ma。这些结构被假设为骨骼内源性的(即血管起源),或者是原始有机成分降解后生物膜定植空骨网络的结果。在这里,我们验证了这样一个假设:这些结构是内源性的,因此保留了与现存祖龙血管相同的蛋白质,可以用高分辨率质谱检测到,并通过免疫荧光证实。有两条证据支持这一假设。首先,肽的测序b .黄花血管萃取物与现存的由远古龙血管组成的多肽一致,与细菌、细胞黏菌或真菌来源不一致。其次,质谱鉴定的蛋白质可以使用这些蛋白质的特异性抗体定位到组织,验证它们的身份。数据可通过标识符PXD001738的ProteomeXchange获取。