Una revolución de la evolución ha comenzado después de que los científicos extrajeron información genética de un diente de rinoceronte de 1.77 millones de años, el mayor dato genético establecido hasta ahora con tanta seguridad.
Los investigadores identificaron un conjunto casi completo de proteínas, un proteoma, en el esmalte dental del rinoceronte ahora extinto y la información genética resultante es un millón de años más antigua que el ADN más antiguo secuenciado de un caballo de 700,000 años.
Los hallazgos de científicos de la Facultad de Ciencias Médicas y de la Salud, Universidad de Copenhague, y St John's College, Universidad de Cambridge, se publican hoy en Naturaleza . Marcan un gran avance en el campo de los estudios moleculares antiguos y podrían resolver algunos de los mayores misterios de la antigua biología animal y humana al permitir a los científicos reconstruir con precisión la evolución de tiempos más remotos que nunca antes.
'Durante 20 años, el ADN antiguo se ha utilizado para resolver preguntas sobre la evolución de especies extintas, la adaptación y la migración humana, pero tiene limitaciones. Por primera vez hemos recuperado información genética antigua que nos permite reconstruir la evolución más allá de lo habituallímite de tiempo para la preservación del ADN ', dice el profesor Enrico Cappellini, profesor asociado de paleoproteomía en el Globe Institute de la Universidad de Copenhague y primer autor del artículo.
'Este nuevo análisis de proteínas antiguas del esmalte dental comenzará un nuevo capítulo emocionante en el estudio de la evolución molecular'.
Por ejemplo, la dependencia del análisis de ADN permitió rastrear genéticamente los procesos de evolución detrás de los orígenes de nuestra especie que ocurrieron aproximadamente en los últimos 400,000 años. Sin embargo, considerando los linajes que conducen a nuestra especie y al chimpancé la especie vivamás cercano a nosotros, que se separó hace aproximadamente seis a siete millones de años, significa que actualmente no tenemos información genética de más del 90% del camino de la evolución que nos condujo.
En consecuencia, todavía no sabemos cuál es exactamente la relación genética entre nosotros y, por ejemplo, el Homo erectus, la especie humana más antigua conocida que ha tenido proporciones corporales modernas, o entre nosotros y el Australopithecusgrupo de especies, que incluye el fósil icónico comúnmente conocido como Lucy.
La secuenciación de proteínas antiguas, basada en una tecnología innovadora llamada espectrometría de masas, ahora ha sido capaz de recuperar información genética de un Stephanorhinus de 1.77 millones de años, un rinoceronte extinto que vivió en Eurasia durante el Pleistoceno. Los investigadores extrajeron restos de proteínasde esmalte dental de un diente fósil, que se descubrió en Dmanisi, Georgia, y utilizó espectrometría de masas para secuenciar las proteínas antiguas y recuperar información genética que antes no se podía obtener mediante secuenciación de ADN.
El esmalte dental es el material más duro presente en el cuerpo de los mamíferos. En este estudio, los investigadores descubrieron que el conjunto de proteínas que contiene dura más que el ADN y es genéticamente más informativo que el colágeno, la única otra proteína antigua recuperada hasta ahora en fósiles más antiguos que unomillones de años
En última instancia, la secuenciación de proteínas antiguas basada en la espectrometría de masas amplía las posibilidades de recuperar información genética confiable y rica de fósiles de mamíferos a millones, en lugar de miles, de años.
'Con el nuevo método basado en la secuenciación de proteínas, las posibilidades de información genética se han extendido más allá del ADN antiguo', explica el profesor y coautor correspondiente, Jesper Velgaard Olsen, del Centro de Investigación de Proteínas de la Fundación Novo Nordisk.
'Básicamente, este enfoque puede decirnos no solo las especies y el género de un fósil antiguo, sino que también podemos trazar una línea evolutiva, todo desde un solo diente', dice. 'El esmalte dental es extremadamente abundante yes altamente duradero, razón por la cual una alta proporción de registros fósiles son dientes ', agrega Enrico Cappellini.
'Hemos podido encontrar una manera de recuperar información genética que sea más informativa y confiable que cualquier otra fuente de edad comparable anteriormente, y es de un material que abunda en los registros fósiles, por lo que el potencial de la aplicación de esteenfoque es extenso. '
La secuenciación del antiguo proteoma del fósil Dmanisi Stephanorhinus ha llevado a los investigadores a integrarlo en el árbol evolutivo, incluidas otras especies de rinocerontes extintos y existentes, y a definir su relación genética con ellos, explica el autor principal del artículo, el profesor Eske Willerslev.Eske Willerslev ocupa cargos en St John's College, Universidad de Cambridge, y es director del Centro de Geogenética de la Fundación Lundbeck en la Universidad de Copenhague.
"Hay especies extintas de humanos primitivos de los que no hemos podido obtener ADN, especies como el Homo Erectus. Los restos que tenemos son demasiado viejos y están muy mal conservados para que el ADN sobreviva", dice.
'Esta investigación es un cambio de juego que abre muchas oportunidades para futuros estudios evolutivos en términos de humanos y mamíferos. Revolucionará los métodos de investigación de la evolución basados en marcadores moleculares y abrirá un campo completamente nuevode antiguos estudios moleculares. '
Esta reorganización del linaje evolutivo de una sola especie puede parecer un pequeño ajuste, pero identificar cambios en numerosos mamíferos y humanos extintos podría conducir a cambios masivos en nuestra comprensión de la evolución de la vida animal. El equipo de científicos ya está implementandolos hallazgos en su investigación actual.
El descubrimiento podría permitir a los científicos de todo el mundo recopilar datos genéticos de fósiles antiguos y construir una imagen más grande y precisa de la evolución de cientos de especies, incluida la nuestra.
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Materiales proporcionado por Universidad de Copenhague, Facultad de Ciencias Médicas y de Salud . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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