3,8 milyon yaşındaki yumurta kabuğunda korunmuş proteinler

Tanzanya'daki Laetoli alanında bulunan 3,8 milyon yaşındaki devekuşu yumurtası kabuğunda, günümüze kadar korunmuş olan proteinler bulundu. Bulgular, proteinlerin evrim ağacına düşünülenden çok daha eskiye dair veriler sağlanabileceğini gösteriyor.

Iraz Akış - bilimSol

eLife dergisinde yayımlanan çalışmaya göre, antik yumurta kabuğunda korunmuş halde bulunan protein parçacıkları, bugüne kadar kayıt altına alınmış protein dizilerinden yaklaşık 50 kat daha eski.

York, Sheffield ve Kopenhag üniversitelerindeki araştırmacılardan oluşan çalışma ekibi, Tanzanya ve Güney Afrika’da bulunan iyi tarihlendirilmiş arkeolojik ve paleontolojik alanlardaki yumurta fosillerini inceledi. Araştırmacılar, Afrika'daki çevresel koşullar nedeniyle DNA ve proteinlerin korunmuş olabileceğini beklemiyordu.

Çalışmanın yürütücüsü Dr. Matthew Collins, bugüne kadar donmuş sedimentlerden 700 bin yıllık DNA örneklerinin elde edilebildiğini ancak insan evriminin izlerinin en iyi gözlemleneceği yer olan Afrika'da yüksek sıcaklılar nedeniyle DNA molekülünün korunamadığını belirtiyor ve ekliyor: "Proteinlerin geçmişe dair daha fazla bilgi verebileceğini uzun zamandır biliyorduk ancak yumurta kabuklarındaki proteinleri incelediğimizde diğer fosil materyallerinden çok daha farklı sonuçlara ulaştık."

Araştırmacılar, proteinlerin katı yüzeylere tutunduklarında daha iyi korunabileceği fikrinden yola çıktılar. Çalışma ekibindeki bilişim uzmanlarının, devekuşu yumurtalarının kabuklarındaki proteinlerin bağ yapılarını modellemesiyle bu görüş desteklendi.

Yumurta kabuğunda mineralizasyonu sağlayan ve düzenleyen protein kısmı daha kararsız olduğundan, bu kısmın Afrika'nın sıcak ikliminde uzun süre korunamadığı düşünülüyordu. Ancak daha eski yumurta kabukları incelendikçe bu yaklaşımın yanlış olduğu, aksine daha kararsız bölgelerin çok daha iyi korunduğu gözlemlendi. Bu protein kısımları yumurta kabuğuna daha güçlü bağlandığından, zaman içindeki korunmaları da artıyordu.

Antik devekuşu yumurta kabukları Afrika'da bol miktarda bulunuyor. Kabuklara genellikle arkeolojik ve paleontolojik alanlarda rastlanıyor. İlk modern insanlar sanat ürünleri ve takı yapımında ham madde olarak ve su taşınmasında kap olarak bu kabukları kullanmış. Devekuşu yumurtası kabuğu çok kalın ve dayanıklı olduğundan birçok farklı çevresel koşul altında korunabiliyor.

Çalışmadaki en eski yumurta kabuğu 3,8 milyon yaşında. Tanzanya Laetoli bölgesinde bulunan bu kabukta da korunmuş protein kısımlarına rastlanmış. Bulgular minerallerin proteinleri yakalayarak uzun süreli korunma sağladığını gösteriyor.

Bu derece eski fosillere ait morfolojik ve moleküler kayıtların karşılaştırılabilmesi, paleontoloji ve paleoantropoloji bilim dallarında yeni alanların açılmasını sağlayabilir. Ayrıca biyomineralizasyon ile ilişkili protein bölgelerinin korunmuş olması, mineral oluşumunda görev alan bölgelerin aydınlatılması açısından önemli. Çalışmanın sonuçları, arkeologlara derinlemesine bir analiz için hangi fosillere odaklanmaları gerektiğine dair fikir veriyor. Bu sayede, hayvan ve insanların yaşamları ve etkileşimleri, neden bazı türlerin neslinin tükenirken bazılarının evrilerek günümüze kadar hayatta kaldıkları daha ayrıntılı incelenebilecek.

İlgili makale: Beatrice Demarchi, ShaunHall, Teresa Roncal-Herrero, Colin L Freeman, JosWoolley, Molly K Crisp, Julie Wilson, AnnaFotakis, Roman Fischer, Benedikt M Kessler, RosaRakownikowJersie-Christensen, Jesper V Olsen, James Haile, Jessica Thomas, Curtis W Marean, John Parkington, SamanthaPresslee, Julia Lee-Thorp, Peter Ditchfield, Jacqueline F Hamilton, Martyn W Ward, Chunting Michelle Wang, Marvin D Shaw, Terry Harrison, Manuel Domínguez-Rodrigo, Ross DE MacPhee, AmandusKwekason, MichaelaEcker, LioraKolskaHorwitz, Michael Chazan, RolandKröger, Jane Thomas-Oates, John H Harding, EnricoCappellini, KirstyPenkman, Matthew J Collins. Protein sequences bound to mineral surfaces persist into deep time. eLife, 2016; 5 DOI: 10.7554/eLife.17092