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scinexx | Proteine aus Tyrannosaurus- Knochen gewonnen: Kollagenreste erstmals aus 68 Millionen Jahre alten Fossilien nachgewiesen
Freitag, 14.12.2007
Proteine aus Tyrannosaurus- Knochen gewonnen
Kollagenreste erstmals aus 68 Millionen Jahre alten Fossilien
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nachgewiesen
Jurassic Park lässt grüßen: Amerikanischen Forschern ist es
gelungen, aus einem 68 Millionen Jahre alten Beinknochen eines
Tyrannosaurus rex organisches Gewebe zu gewinnen und darin
sogar Proteine nachzuweisen. Diese jetzt in „Science“
veröffentlichten Ergebnisse werfen bisherige Annahmen über die
Eigenschaften fossiler Knochen über den Haufen und eröffnen
neue Möglichkeiten der paläontologischen Forschung.
Knochen ist ein Verbundmaterial: Er
besteht sowohl aus Mineralien als auch
aus organischen Verbindungen, darunter
Proteinen. Werden die mineralischen
Bestandteile entfernt, bleibt daher eine
elastische, aber widerstandsfähige
Kollagematrix zurück. Genau dieses
gummiartige Gewebe fanden
Wissenschaftler der North Carolina State
Universität unter Leitung von Mary
Schweitzer zu ihrer großen Überraschung
Tyrannosaurus rex
© MMCD
auch nach der Demineralisation eines T.
rex Knochens. Der Knochen ist Teil eines 2003 in der Hell Creek
Formation in Montana gefundenen T. rex-Skeletts.
Proteinreste identifiziert
Überraschend ist der Fund der organischen Gewebereste deshalb, weil
man bisher annahm, dass in fossilen Knochen dieses Alters kein solches
Material mehr überlebt hat. Nach umfangreichen chemischen und
molekularen Analysen deutete sich an, dass tatsächlich Proteinfragmente
in diesem Gewebe erhalten worden sein könnten. Aber um welche
Proteine handelte es sich? Konnte es Kollagen sein?
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Dinosaurier
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„Wir suchten nach Kollagen, weil es normalerweise reichlich vorhanden
und haltbar ist und außerdem bereits in jüngeren fossilen Knochen
gefunden wurde“, erklärt Schweizer. „Es ist zudem ein Molekül, das leicht
nachzuweisen ist und das nicht von Mikroben in der Umgebung des
Knochens produziert worden sein kann. Wenn wir Kollagen im
Weichgewebe identifizieren, muss es daher tatsächlich vom T. rex
stammen – der Knochen enthält Reste von Molekülen des Dinosauriers,
wenn auch durch das Alter verändert.“
Kollagen ähnelt dem von Fröschen und Hühnern
Um zu sehen, ob das erhaltene Material auch die charakteristischen, für
Kollagen typischen „Streifen“ aufweist, untersuchten Schweizer und ihre
Kollegen das Gewebe sowohl elektronenmikroskopisch als auch mit einem
Rasterkraftmikroskop. Zudem testeten sie die Reaktion der Matrix mit
verschiedenen Antikörpern, die spezifisch auf Kollagen reagieren. Doch
erst nach massenspektrometrischen Analysen konnten die Forscher
endgültig bestätigen, dass sie tatsächlich 68 Millionen Jahre altes
Kollagen vor sich hatten.
Diese Methode misst die Ladungsverhältnisse einzelner Proteinbausteine
und ermöglicht es aus der Abfolge dieser Ladungen auf die
Aminosäuresequenz des Proteins zu schließen. Da die
Massenspektrometrie auch bei kleinsten Probenmengen bereits eingesetzt
werden kann, war es auch bei der winzigen T. rex-Probe möglich, Teile
der Kollagensequenz nachzuweisen. Der Vergleich mit der moderner Tiere
ergab eine Ähnlichkeit mit der Kollagensequenz von Huhn, Fröschen und
Molchen.
„Die Ähnlichkeit zum Huhn ist definitiv genau das, was wir angesichts der
Verwandtschaftsverhältnisse zwischen modernen Vögeln und
Dinosauriern erwarten würden“ erklärt Schweizer. „Aus paläontologischer
Sicht sind diese Daten das I-Tüpfelchen, das die Konservierung des
Dinosauriergewebes belegt. Sie werden uns helfen, mehr über die
evolutionären Beziehungen der Dinosaurier herauszufinden, darüber, wie
die Konservierung geschieht und wie Moleküle im Laufe der Zeit
degradieren.“
(North Carolina State University, 13.04.2007 - NPO)
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