티라노사우루스 렉스의 연조직 및 단백질 보존 메커니즘

부드러운 조직 아키텍처 및 기본 단백질 지질 시간에 걸쳐 보존 될 수 있는 기존 개념은 논란 이러한 보존 방법 조사 하 고 잘 정의 될 남아 있기 때문에. 새로운 연구에서 엘리자베스 엠 보트 맨 및 엔지니어링,고생물학,생물 과학,재료 및 엔지니어링 및 미국에서 고급 광원의 부서에서 동료,보존 된 조직 아키텍처에 대 한 메커니즘을 교차 연결 테스트. 그들은 두 가지 비 효소 적 구조 단백질 메커니즘,펜톤 화학 및 당화를 사용하여 티라노사우루스 렉스의 피질 뼈에서 회복 된 혈관 구조를 보존하는 데 가능한 기여를 입증했습니다. 그들은 화석 혈관 조직의 내인성(무작위성)과 이미징,회절,분광학 및 면역 조직 화학을 사용하여 가장 바깥 쪽 혈관 층에 제 1 형 콜라겐의 존재를 보여주었습니다.

그들은 싱크로트론 푸리에 변환 적외선 연구. 렉스 선박은 가교 문자를 분석하고 두 가지 기술과 유사하게 처리 제어 닭 샘플과 비교. 연구진은 조사 방법을 사용하여 관찰 한 바와 같이 티 렉스의 혈관 보존을 지원하기 위해 화석 조직의 화학적 상태에 대한 엑스레이 마이크로 프로브 분석을 제공했습니다. 보트 맨 등. 가교 안정화 관찰 된 조직 중생대 시대에서 골격 요소에 추가 미세 혈관 조직을 보존 하기 위해 중요 한 역할을 할 것 이다 제안 합니다. 이 연구는 이제 과학 보고서에 게시됩니다.

고생물학 자들은 비 조류 공룡을 포함한 화석 척추 동물의 골격 요소로부터 속이 비어 있고 유연하며 투명한 선박과 같은 구조를 회수하고 콜라겐과 엘라스틴과 같은 내인성 단백질을 확인하기 위해 많은 기술을 적용했다. 연구자들은 과거에 척추 동물 특이 적 혈관 단백질의 존재를 지원하기 위해 비 조류 공룡으로부터 회수 된 고립 된 혈관을 식별하기 위해 질량 분광법 시퀀싱을 사용했다. 예를 들어,그들은 탈염을 통해 단백질을 해방시킨 후 제 1 형 콜라겐에 전형적인 67 나노 미터 밴딩 패턴을 문서화 한 다음 약 1 억 9 천만 년 전의 용각류 공룡 늑골의 혈관 운하에 제 1 형 콜라겐의 존재를 확인하기위한 추가 연구를 수행했습니다. 연구팀이 예상치 못한 보존을 설명하기 위해 다양한 방법을 개발했지만 제안 된 메커니즘의 실험적 테스트는 일상적으로 광범위하게 수행되어야합니다.

현재 작업,보트 맨 등. 확인 하 고 티라노사우루스 렉스 화석의 소형 뼈의 선박 같은 아키텍처를 보존 하는 실험의 집합의 가능한 기여를 테스트. 그들은 작업이 중생대 또는 최근의 화석에서 회수 된 연조직을 보존에 대한 추가 연구를위한 가능한 기반을 마련 할 것으로 기대. 척추 동물 혈관의 벽에는 튜 니카 내막(가장 안쪽),튜 니카 미디어 및 튜 니카 외부(가장 바깥 쪽 층)를 포함한 세 가지 층이 있습니다. 독특한 분자 구성으로 인해 과학자들은 형태 학적으로나 화학적으로 성분을 구별 할 수 있습니다. 예를 들면,엘라스틴은 관 벽에 있는 압력 변화에 저항을 제안하는 등뼈동물에 나선형 단백질 특정적입니다. 교원질은 또한 척추동물 특정적이고 그들의 구조상 기초로 봉사하기 위하여 혈관의 우세한 부분을 구성합니다. 엘라스틴과 콜라겐은 분자 구조 및 구성에서 식별 할 수있는 특징이 포함되어 있기 때문에 보트 맨 등. 남은 공룡 혈관 내의 두 단백질을 연구 할 것을 제안했다.

연구팀은 초기 이질적(물리적,화학적)과정이 티의 생존에 기여한다고 가설을 세웠다. 깊은 시간에서 렉스 미세 혈관. 이 테스트하려면,보트 맨 등. 먼저 닭 유형 나 콜라겐 단백질의 그들의 컨트롤 샘플에서 가교 문자를 이해 하 십시오. 그들은 펜톤 시약 또는 이온 촉매 당화 기술을 사용하여 단백질에 가교를 유도 한 다음 각 조직을 테스트합니다. 그들은 분자간 가교 또는 고급 당화 최종 제품(연령)을 형성하는 데 필요한 경로에 대한 노출 부족으로 인해 닭 조직에서 형성된 분자 내 가교가 미성숙 한 것을 관찰했습니다.

티.렉스 혈관 구조를 내인성 단백질에 대해 테스트하기 위해 과학자들은 탈염 된 티.렉스 피질 뼈에서 세 가지 유형의 혈관을 해방시켰다. 그런 다음 가시 광선 현미경을 사용하여 다음과 같이 특성화했습니다:2013 년 12 월 15 일,2013 년 12 월 15 일,2013 년 12 월 15 일,2013 년 12 월 15 일,2013 년 12 월 15 일,2013 년 12 월 15 일,2013 년 12 월 15 일,2013 년 12 월 15 일,2013 년 12 월 15 일,2013 년 12 월 15 일,2013 년 12 월 15 일,2013 년 12 월 15 일,2013 년 12 월 15 일,2013 년 12 월 15 일,2013 년 다양한 구성의 조직 샘플. 이 팀은 아마도 최소한의 변경을 유지 그들의 유사하게 기존의 뼈 조직에 유연한 혈관 네트워크에 초점을 맞추었다.

때 보트 맨 등. 유연 티 렉스 혈관을 사용하여 연구 셈,그들은 가장 바깥 쪽 표면을 가로 질러 섬유질 구조를 관찰했습니다. 결합 된 기능 대뇌 피 질 뼈와 원 섬유 콜라겐에서 해방 된 현존하는 선박에서 관찰 된 것과 일치 했다. 이 팀은 치료 된 현존하는 조직과 고대 조직 모두에서 관찰 된 지배적 인 밴드를 탐지하기 위해 티 렉스 혈관의 시니어-프티 르 스펙트럼을 분석했습니다. 특히,공룡 조직에 대한 아미드 나 밴드는 성숙한(가교 결합 된)원 섬유 콜라겐과 일치하는 우세한 제 2-나선 구조에 위치했다. 연구팀은 구조 단백질 엘라스틴과 제 1 형 콜라겐의 단백질 특이 적 에피토프를 확인하기 위해 면역 조직 화학 연구를 수행했습니다.

과학자들은 공룡 혈관벽의 양성 결합을 관찰하기 위해 현존하는 혈관의 모든 성분에 대한 항체를 발생시켰다. 형광 필터를 사용하여 항체-항원 복합체(녹색 형광)의 국소화 및 분포를 포착했습니다. 액틴 항체에 대한 공룡 혈관의 반응은 얇고 고르게 분포 된 층으로 나타났습니다. 근육 단백질 트로포 미오신에 대해 제기 된 항체는 혈관 벽에 더 큰 강도로 나타났다. 공룡 혈관은 또한 엘라스틴 항체가 더 큰 강도를 보였음에도 불구하고 제 1 형 콜라겐 항체의 존재를 나타 냈습니다. 이 두 단백질은 특정 지역에서 높은 진화 보존으로 인해 화석 연구의 좋은 표적이었다. 그들은 박테리아 펩티도 글리 칸(미생물 오염을 나타내지 않음)에 대한 항체에 대한 공룡 혈관의 반응성을 관찰하지 않았다.

보트맨 외. 테스트 티. 렉스 선박 구조 사후 구조 단백질 가교 분해 또는 이식 변경에 대한 저항력을 향상 시켰는지 이해합니다. 이를 위해,그들은 조직 아키텍처 보존 과정 동안 사후 가교를 제안하기 위해 원 섬유 콜라겐의 전송 스펙트럼을 사용하여 초점을 맞추었다. 이러한 스펙트럼 특징은 이전에 기록되었지만 초기 쥬라기 용각류 및 백악기 뼈에는 논의되지 않았습니다. 그런 다음 과학자들은 벌크 티를 치료했습니다. 미성숙 가교 내의 카르보닐기를 감소시키고 비 펩타이드 카르보닐 흡수 강도를 증가시키기 위해. 티 렉스 조직의 탄수화물 흡수 밴드는 연령대(고급 당화 최종 제품)와 일치했습니다. 치료 후,데이터는 티 렉스 조직이 분자 내 및 분자간 가교 유형을 모두 가지고 있다고 제안했다.

과학자들은 반투명의 혈관 캐스트 내에 바륨(바륨)을 기록하는 동안 공룡 혈관 조직 내에 집중된 유일한 금속으로서 철(철)을 밝혀냈다. 확장 된 마이크로 엑스레이 흡수 근거리 구조 현미경을 사용하여 혈관벽에 내장 된 철분을 관찰했습니다. 연구진은 미세 결정질 괴타이트의 존재를 보여 주었다(제 2 차 세계 대전-페오(오));이전에 두 개의 다양한 공룡 표본에서 회수 된 혈관 조직에서 검출 된 미네랄.

이런 식으로 엘리자베스 엠. 뱃사공과 동료들은 연조직 공룡 구조 내에서 척추 동물 종의 내인성 단백질의 존재를 보여주었습니다. 여기에는 현존하는 척추 동물의 혈관 구조와 일치하는 제 1 형 콜라겐의 존재가 포함되었습니다. 데이터는 생체 분자 및 골격 요소 내에서 그들의 보존을 촉진 하는 유기 체의 죽음 후 혈관 아키텍처를 안정화 하는 2 단계 메커니즘을 지원 합니다. 팀은 철분 매개 펜톤과 당화 경로가 강화 된 티에 기여했을 수 있다고 가설을 세웠다. 내 혈관 주위 엘라스틴과 원 섬유 콜라겐의 렉스 조직 수명. 두 프로세스 모두 철과 같은 전이 금속 종에 의해 촉매되어 구조 단백질 가교에서 관찰 된 철의 중심 역할을 정의 할 수 있습니다. 이 작업에서 철 옥시 하이드 록시 드 침전물의 형성은이 아이디어를 완전히 뒷받침했습니다.

데이터는 티.렉스 표본 555000 에서 복구 된 혈관 조직의 첫 번째 포괄적인 화학 및 분자 특성을 나타냅니다. 결과 분자 수준에서 화석의 가능한 프로세스에 빛을 발산. 연구진은 시연 된 기술은 지속적으로 깊은 시간에서 혈관 조직의 생존을 유지하기 위해 포괄적 인 메커니즘의 개발에 기여할 구상.