T. rex-proteiner i ilden igjen

Kan man virkelig finne proteiner i flere millioner år gamle fossiler? En ny studie viser hvordan det kan gå til, men skeptikerne tviler fortsatt.

Publisert
T-rexen Sue, som er utstilt på Field Museum of Natural History i Chicago. (Foto: ScottRobertAnselmo/Wikimedia Creative Commons)
T-rexen Sue, som er utstilt på Field Museum of Natural History i Chicago. (Foto: ScottRobertAnselmo/Wikimedia Creative Commons)

I 2007 ble det funnet rester av proteinet kollagen i et 68 millioner år gammelt lårbein fra en Tyrannosaurus rex. Dette er de eldste proteinrestene som noen gang er funnet og analysert.

Men er de egentlig det?

Helt siden studien ble presentert, har kritikere tvilt på om dette faktisk er rester fra Tyrannosaurusen. De mener det heller er rester fra nyere dyr som har kommet inn i fossilet.

En analyse av prøvene fra 2009 viste for eksempel spor av hemoglobin, et annet protein. Men denne gangen kom proteinet fra en struts.

Forskerne står på imidlertid sitt: i en ny artikkel i tidsskriftet PLoS One forklarer de hvordan restene har kunnet bli bevart gjennom millenniene – og hvorfor det være T. rex-rester de har funnet, og ikke noe annet.

Snirklete struktur beskyttet

Kollagen er en type protein som er vanlig i bindevev, og en viktig byggestein i skjellettet.

Det var Mary Schweitzer, en paleontolog ved North Carolina State University at Raleigh, som fant kollagenet i 2007, og nå har hun samarbeidet med nye forskere for å analysere på prøvene på nytt.

De har undersøkt molekylstrukturen i fossilet som kollagenet kom fra, og funnet ut at selve oppbyggingen av beinet kan ha hjulpet til med å bevare proteinet.

Forskerne, ledet av biokjemikeren James San Antonio fra det medisinske selskapet Orthovia, skriver at kollagenmolekyler består av tre lange tråder av proteiner som kveiler seg rundt hverandre i en trippel heliks. Fem slike helikser tvinnet sammen utgjør en mikrofibrill, og flere tusen mikrofibriller samlet blir til en kollagenfiber.

Alle de elleve proteinfragmentene forskerne har funnet, stammer fra de innerste delene av mikrofibrillene, viser den nye studien.

Disse indre delene av kollagenfibret har vært beskyttet av lag på lag med snirklete fibriller, og forskerne mener denne molekyllabyrinten godt kan ha beskyttet kollagenet mot nedbrytingen som rammer resten av dyret etter at det dør, for eksempel i form av enzymer eller tæring fra vær og vind.

Dette er lårbeinet som angivelig inneholdt resten av kollagen (Foto: San Antonio et al./Wikimedia Creative Commons)
Dette er lårbeinet som angivelig inneholdt resten av kollagen (Foto: San Antonio et al./Wikimedia Creative Commons)

Sannsynlige lukkede systemer

– Dette er noe av det vi driver med i geologien, vi forsøker å finne rester i såkalte lukkede systemer, områder eller ting som har ligget urørt i årevis, sier Jørn Hurum, paleontolog ved Naturhistorisk museum ved Universitetet i Oslo.

Lukkede systemer kan være for eksempel gassbobler i isen, som klimaforskerne bruker for å se fortidens klima, eller et ubrukket dinosaurbein, som kan ha bevart rester av sine egne byggesteiner på innsiden.

– Mitt hovedinntrykk er at Mary Schweitzer vet hva hun gjør. Det er sannsynlig at de har klart å finne et slikt lukket system i dinosauren som de har klart å fiske ut informasjon fra, mener Hurum.

Omstendighetene stemmer ikke med kontaminasjon

To andre faktorer styrker dessuten San Antonio, Schweitzer og de andre forskernes tro på det originale resultatet er gyldig:

For det første kommer samtlige av kollagenrestene fra den samme, indre delen av kollagenfibret - den delen som antageligvis har vært best beskyttet.

Hadde det vært snakk om rester som var kommet til senere, mener forskerne de ikke ville kommet fra nøyaktig samme sted.

Dessuten fantes det ingen kollagenrester i sedimentene som lå rundt fossilet da det ble funnet. Om restene virkelig kom fra en struts, mener San Antonio og kollegene at også området rundt ville vært kontaminert.

Fant moderne bakterier i prøvene

Stephen Salzberg (Foto: University of Maryland)
Stephen Salzberg (Foto: University of Maryland)

Kritikerne er imidlertid fortsatt ikke overbevist.

Steven Salzberg er professor i molekylærgenetikk og leder for Center for Bioinformatics and Computational Biology ved University of Maryland. Han mener prøvene er forurenset av rester fra nyere organismer.

– Selv Schweitzers egne data, som hun rapporterte i Science i 2007, viser at mesteparten av fragmentene de har funnet kommer fra moderne forstyrrelser, først og fremst bakterier, sier han i en e-post til forskning.no.

– Vi har også gjort en uavhengig sekvensering av DNA fra det samme funnområdet, og vi fant både bakterier og biter av DNA fra dyr og planter – selv i det mest beskyttede delen av beinet, sier han.

– For dårlig bevis

Salzberg skriver i e-posten at fossiler er porøse, og at det godt kan ha kommet inn mye forskjellig i dem i årenes løp, inkludert vann som kan bære med seg biter av fremmede proteiner og DNA.

– Det er ingen som har vist at kollagen kan eksistere i én million år engang, selv ikke i velbevarte fossiler i veldig kalde regioner. Schweitzers prøver kommer fra den tempererte sonen, der nedbrytning skjer mye, mye raskere, påpeker han.

T-rex-fossilet, samt fossilet av en 80 millioner år gammel Brachylophosaurus canadensis som også skal ha inneholdt proteinrester, ble funnet i staten Idaho i USA.

– Ekstraordinære påstander krever langt bedre beviser enn det hun har vist, sier Salzberg.

Teoretisk sett mulig lagring

Ifølge Jon Nissen-Meyer, professor i mikrobiologi og leder for proteingruppa ved Institutt for molekylær biovitenskap ved Universitetet i Oslo, er det ingenting vitenskapelig i veien for at kollagen kan bli lagret i millionvis av år.

– Det er stor variasjon innen proteiner – noen blir nedbrutt veldig fort, mens andre er veldig stabile. Det som betyr noe, er miljøet de oppbevares i, sier han.

– Proteiner i tarmen blir for eksempel brutt ned fort, fordi tarmen er full av proteinnedbrytende enzymer. Andre proteiner, blant annet fiberproteiner som kollagen, kan være veldig stabile under de rette forholdene.

Jørn Hurum i tennene på en Tyrannosaurus.
Jørn Hurum i tennene på en Tyrannosaurus.

Jørn Hurum har fortsatt tro på at Schweitzers resultater er riktige.

– Jeg kan jo ikke noe om selve analyseteknikkene de har benyttet seg av her, så det dreier seg heller om en følelse av at dette er seriøs forskning, sier han.

Ingen ny Jurassic Park

Hurum mener mye av kritikken mot Schweitzer og teamet bunner den grunnleggende mistroen mot dinosaurvev som festet seg på 1990-tallet.

– I tiden rundt den første Jurassic Park-filmen ble det skrevet utrolig mange sensasjonelle artikler, Science og Nature var fulle av dino-DNA. Etter en stund viste det seg at flere av laboratoriene var kontaminerte, og etter det ble det helt stille. Det ble et område ingen turte å ta i, fordi folk hadde brent seg, forklarer han.

– Men i det stille har Schweitzer og hennes gruppe bygget seg opp et laboratorium, og jeg tror absolutt de er på sporet av noe.

forskning.no har tidligere fortalt at disse restene, dersom de viser seg å stamme fra dinosaurene, viser at Tyrannosaurusen er i slekt med fuglene.

Velociraptor fra Jurassic Park III (Foto: UIP)
Velociraptor fra Jurassic Park III (Foto: UIP)

Den typen slektskapsbestemmelser er det vi i hovedsak kan komme til å kunne bruke proteinene til, tror Hurum.

– Vi jobber vanligvis med grov anatomi, knokler og det ytre utseende. Disse proteinene kan bli en slags dobbeltsjekk, hvis du får analysert proteiner fra mange nok dinosaurer kan du lage uavhengige slektstrær og se om de stemmer overens med systemene vi har laget oss. Dette har i hvert fall ingenting Jurassic Park-aktig over seg, vi kommer nok ikke til å klone frem nye dinosaurer dem, sier han.

– Dessverre?

– Det hadde jo vært gøy, men jeg tror nok ikke det blir i vår levetid, ler Hurum.

Kilder:

J. San Antonio et.al., Dinosaur Peptides Suggest Mechanisms of Protein Survival PLoS One, publisert online 8. juni 2011

Nature News: Twisted structure preserved dinosaur proteins, 14. juni 2011

Nature News: Origin of ‘T. rex’ protein questioned, 27. februar 2009