L’analyse des cellules osseuses de dinosaures confirme la préservation des protéines

Une équipe de chercheurs de l’University de Caroline du Nord et du Palo Alto Research Center (PARC) a trouvé de nouvelles preuves de la préservation de protéines de dinosaures, notamment la réactivité des anticorps qui ciblent des protéines spécifiques se trouvant normalement dans les cellules osseuses des vertébrés.

Ces résultats semblent exclure toute contamination des échantillons, et aident à mieux comprendre la préservation des cellules, et peut-être de l’ADN, dans des restes fossiles très anciens.

Le Dr Mary Schweitzer, professeur de sciences de la terre a d’abord découvert ce qui semblait être des tissus mous préservés dans un Tyrannosaurus vieux de 67 millions d’année en 2005. Des recherches ultérieures ont révélé une préservation similaire dans des restes encore plus anciens (environ 80 millions d’années) d’un dinosaure Brachylophosaurus canadensis. En 2007 et à nouveau en 2009, Schweitzer et ses collègues ont utilisé des analyses chimiques et moléculaires pour confirmer que le matériau fibreux recueilli à partir des échantillons était du collagène.

En 2007, sa structure a été partiellement séquencée puis comparée aux protéines actuellement trouvées chez plusieurs espèces animales. Un lien fort a été établi avec le collagène du poulet, un descendant des dinosaures comme tous les oiseaux.

Malgré ce résultat, des polémiques persistent sur la nature des structures observées. Pour quelques scientifiques, les tissus mous correspondraient à un biofilm bactérien et non à un assemblage de cellules du Crétacé.

De nouvelles analyses montrent que ces structures cellulaires réagissent à des anticorps spécifiques, dont un – une protéine connue sous le nom PHEX – ne se trouve que dans les ostéocytes d’oiseaux vivants.

« La découverte PHEX est importante car elle permet d’éliminer la possibilité de contamination des échantillons« , affirme M. Schweitzer. « Certains des anticorps que nous avons utilisés vont réagir avec des protéines présentes dans les cellules d’autres vertébrés, mais aucun de ces anticorps ne réagit aux microbes, se qui soutient notre théorie selon laquelle ces structures sont des ostéocytes survivants. De plus, l’anticorps PHEX ne se lie qu’à un site spécifique qui ne se trouve que dans les cellules osseuses matures des oiseaux. Ces anticorps ne réagissent pas à d’autres protéines ou cellules.Parce que tant d’autres preuves soutiennent la relation dinosaure / oiseau, la découverte de ces protéines permet de faire valoir que ces structures ont une origine dinosaurienne. »

Schweitzer et son équipe ont également testé la présence d’ADN dans les structures cellulaires, en utilisant un anticorps qui se lie uniquement à la « colonne vertébrale » de l’ADN. L’anticorps a réagi à de petites quantités de matière provenant du T. rex et de B. canadensis. Pour écarter la présence de microbes, ils ont utilisé, avec succés, un anticorps qui se lie aux protéines histones, fortement liées à l’ADN, sauf chez les microbes. D’autres tests par coloration histochimique se sont révélés positifs à la présence d’ADN. Ces données suggèrent fortement que l’ADN est original, mais sans données de séquence, il est impossible de confirmer que l’ADN est de dinosaure.

La spectrométrie de masse a permis de trouver des molécules d’actine et de tubuline, deux constituants majeurs du cytosquelette. Des bactéries possèdent également ces protéines, mais pas celles qui étaient présentes dans les sédiments entourant les ossements trouvés. « Les données à ce jour semblent confirmer la théorie selon laquelle ces structures peuvent être préservés au fil du temps« , affirme M. Schweitzer. « Espérons que ces résultats nous donneront un meilleur aperçu des processus de changement évolutif.« 

Mary Higby Schweitzer, Wenxia Zheng, Timothy P. Cleland, Marshall Bern, 2012, Molecular analyses of dinosaur osteocytes support the presence of endogenous molecules. Bone , Publication.

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