¿Científicos hallaron proteínas de dinosaurio?

Jurassic Park es sin dudas una de las mejores películas de ciencia ficción de las últimas décadas. Y estoy seguro que los que la vimos recordamos la escena donde una caricatura en forma de ADN explica al Dr. Grant y sus amigos cómo trajeron a la vida a los dinosaurios. Básicamente, lo que hizo la empresa InGen fue recuperar la sangre ingerida por un mosquito prehistórico atrapado en una roca de ámbar. De esa sangre extrajeron el ADN de todos los dinosaurios a los que había picado, para luego clonarlos.

Mosquito de Jurassic Park. Fuente: Wikia.

Lo cierto es que la mayoría de las biomoléculas que forman parte de los seres vivos se descomponen después de la muerte, algunas (como el ADN) más rápido que otras (como las grasas). En casos muy raros, el cuerpo es cubierto por lodo. Los minerales disueltos en el sedimento se infiltran en todos los tejidos. Con el paso del tiempo, el agua se evapora y los minerales precipitan hacia los espacios libres, endureciéndolos. A este proceso se le conoce como permineralización. En términos sencillos, los huesos, dientes y otras estructuras se convierten en roca o fósiles.

El tiempo, la temperatura, el entorno del cadáver y la química del fósil, influyen en la rapidez con la que se degradan las proteínas. No obstante, ciertos minerales pueden ayudar a preservarlas por mucho tiempo, como fue el caso de las proteínas halladas en cáscaras de huevos de avestruz de 3,8 millones de años. Resulta que los minerales presentes en el vientre de esta ave forman redes cristalinas que atrapan y preservan a las proteínas dentro.

Sin embargo, 3,8 millones de años no es nada comparado con los 65 millones que han pasado desde que los dinosaurios desaparecieron de la faz de la Tierra. Es por esta razón que dos estudios realizados por la Dra. Mary Schweitzer y colaboradores —uno publicado en el 2007 y el otro en el 2009— causaron un gran revuelo en el mundo de la paleontología.

En el primero, los investigadores informaron haber detectado pequeñas cantidades de colágeno (la proteína más abundante de los huesos), en fósiles de 66 millones de años de un Tyrannosaurus rex. Y, en el segundo, reportaron haber hallado más evidencias de presencia de material proteico en fragmentos de huesos y tejidos blandos fosilizados de un hadrosaurio (Brachylophosaurus canadensis) de 80 millones de años.

La gran mayoría de bioquímicos y paleontólogos no creían posible que estas moléculas orgánicas pudieran sobrevivir por tanto tiempo. Para ellos, pudo haber una contaminación con proteínas modernas durante el desarrollo de la investigación.

Con el fin de descartar cualquier tipo de contaminación, Shweitzer y su equipo rehicieron todo el experimento del 2009; pero, esta vez, incorporando cambios sustanciales: utilizaron otra técnica de purificación de proteínas; identificaron los fragmentos proteicos utilizando un espectrómetro de masas mucho más sensible y sofisticado; cambiaron de laboratorio por uno mejor equipado; y, utilizaron un mejor programa bioinformático para comparar las secuencias de las proteínas del dinosaurio con la de otros animales vivos. Lo único que permaneció invariable fueron los fósiles de hadrosaurio del cual extrajeron las muestras.

Extracción de proteínas del fósil de hadrosaurio (bandas negras-grises). Se puede notar que en las filas de los controles (sed y blank), no hay presencia de bandas (no hay contaminantes proteicos). Fuente: Schroeter et al (2017).

De acuerdo con el nuevo estudio, el cual fue publicado el 23 de enero en Journal of Proteome Research, los investigadores lograron aislar ocho pequeños fragmentos proteicos (todos ellos de colágeno) de aproximadamente 15 aminoácidos. Dos de ellos fueron similares a los hallados en el 2009.

Todos estos fragmentos juntos suman —en promedio— la décima parte del tamaño completo del colágeno. En otras palabras, no se ha logrado obtener una proteína completa de dinosaurio, sino solo unos pequeños fragmentos. Sin embargo, es una cantidad suficiente para hacer comparaciones de la secuencia de la misma proteína en otros animales vivos.

Los estudios bioinformáticos revelaron que el colágeno del hadrosaurio cae dentro del grupo de los arcosaurios, y está un poco más emparentado con el de las aves que con el de los cocodrilos.

Relaciones filogenéticas entre diversas especies en base a la comparación de secuencias del colágeno. Fuente: Schroeter et al (2017).

Todavía se desconoce el mecanismo por el cual estas proteínas logran preservarse por decenas millones de años. Hay muchas hipótesis, pero ninguna demostrada. Y, de acuerdo a otro estudio publicado la semana pasada en Nature Communications, estos fragmentos proteicos podrían preservarse por muchos millones de años más, ya que un grupo de investigadores liderados por el paleontólogo Robert Reisz de la Universidad de Toronto, ha anunciado haber hallado fragmentos de colágeno de un dinosaurio herbívoro que vivió hace 195 millones de años. Sin embargo, sus evidencias no son tan sólidas como las de Shweitzer.

Lo cierto es que ahora es posible aislar fragmentos de proteínas muy antiguos, los cuales permitirán entender un poco más las relaciones evolutivas entre estos fascinantes animales y su relación con las especies modernas. Pero, por el momento es imposible lograr una proeza similar al de la película Jurassic Park.

Referencia:

Schroeter, E., DeHart, C., Cleland, T., Zheng, W., Thomas, P., Kelleher, N., Bern, M., & Schweitzer, M. (2017). Expansion for the Collagen I Sequence and Additional Evidence of the Preservation of Cretaceous Protein Journal of Proteome Research, 16 (2), 920-932 DOI: 10.1021/acs.jproteome.6b00873