Иллюстрация. «Мамонт». Дизайнер: @tsarcyanide ,пресс-служба МФТИ
Ученые из Сколтеха и МФТИ исследовали белковый и жировой состав кости мамонта, обнаруженной на реке Яна в Сибири. Были идентифицированы 98 белков и 73 липида. Работа исследователей одна из немногих в новом научном направлении палеолипидомике, дополняющем направления палеогеномики и палеопротеомики.
Результаты исследования опубликованы в журнале European Journal of Mass Spectrometry. Интерес к изучению молекулярного состава останков существ, когда-то живших на нашей планете возник несколько десятков лет назад. Новые методы генетического анализа позволили начать исследования ДНК, извлеченной из древних костей. Появилось целое направление в науке — палеогенетика, позволившая разгадать много эволюционных загадок. Тем не менее одной генетики недостаточно для получения полного представления о животных живших задолго до нас. Кроме ДНК в составе живых организмов крайне важен белковый и жировой состав. Поэтому в дополнение к палеогеномике появилась палеопротеомика, изучающая древние белки. Жировым же молекулам-липидам уделялось мало внимание, так как большинство из них крайне нестабильны и просто не хранятся миллионы лет. Тем не менее некоторые липиды переживают окислительный стресс и превращаются в ископаемые останки, которые можно изучать. Изучение липидов может дать информацию о пищевых особенностях наших предков, переносимых ими заболеваниях и даже о развитости их нервной системы. Ученые из Сколтеха и МФТИ в своем новом исследовании, затрагивающем одновременно палеопротеомику и новую палеолипидомикуc помощью современных методов жидкостной хроматографии, совмещенной с масс-спектрометрией смогли обнаружить 98 белков и 73 липида в кости сибирского мамонта. Результаты сравнили с анализом костей современного африканского слона.
«Среди обнаруженных нами белков был не только коллаген, составляющий основу костной ткани организма, — говорит автор исследования старший научный сотрудник Юрий Костюкевич, — но и многие другие, такие как альбумин, люмикан, остеоглицин, альфа-2-HS-гликопротеин, которые регулируют различные процессы в организме. Что касается липидов, то, как оказалось, многие из них не сохраняются в течении такого длительного времени. Нам удалость обнаружить только триглицериды, ни фосфатидилхолины, ни сфингомиелины обнаружены не были. Мы применили свой опыт, накопленный в области масс-спектрометрического анализа различных биологических образцов к анализу ископаемых костей потому что мы хотим расширять горизонты применения масс-спектрометрии в различных областях науки. Так как протеомные и липидомные подходы, основанные на масс-спектрометрии уже давно зарекомендовали себя в биомедицинских исследованиях, возможно, что они окажутся полезными археологам и палеонтологам».
Известно, что белки могут являться маркерами различных заболеваний. Есть примеры работ, в которых по анализу ископаемых останков можно было определить, чем болел данный человек. Какую информацию смогут рассказать липиды костной ткани до конца не понятно, и в данном исследовании ученых интересовал вопрос о том, какие липиды в принципе могут сохраниться за десятки тысяч лет в ископаемых останках. Последующие исследования помогут ответить на этот вопрос.
