Wetenschappers van Skoltech en het Moscow Institute of Physics and Technology (MIPT) bestudeerden de eiwit- en lipidensamenstelling van een mammoetbot dat werd gevonden in de buurt van de Yana-rivier in het noordoosten van Siberië. Hun studie is een van de weinige baanbrekende inspanningen op het gebied van paleolipidomica - een grensverleggend onderzoeksgebied dat een aanvulling vormt op paleo- en paleoproteomica. De resultaten van hun onderzoek zijn gepubliceerd in de European Journal of Mass Spectrometry .

Wetenschappers over de hele wereld waren enkele decennia geleden geïnteresseerd in de moleculaire samenstelling van de overblijfselen van uitgestorven wezens. Geavanceerde methoden van genetische analyse hebben het mogelijk gemaakt om DNA te bestuderen dat is geëxtraheerd uit gefossiliseerde botten, aanleiding geven tot een geheel nieuwe trend in de wetenschap, paleogenetica, dat heeft geholpen bij het ontrafelen van veel evolutionaire mysteries. Hoe dan ook, genetica alleen is nauwelijks genoeg om een ​​volledig beeld te krijgen van de dieren die lang voor de mens op aarde leefden. In levende organismen, de eiwit- en vetsamenstelling is bijna net zo essentieel als DNA. Dit is de reden waarom op een gegeven moment paleonomica werd vergezeld door paleoproteomica die oude eiwitten bestudeert. De lipide moleculen, waarvan de meeste extreem onstabiel zijn en miljoenen jaren niet kunnen worden bewaard, werden grotendeels buiten beschouwing gelaten. Echter, sommige lipiden ondervonden oxidatieve stress en veranderden in fossielen die kunnen worden bestudeerd en die waardevolle inzichten kunnen verschaffen in wat onze voorouders aten, aan welke kwalen ze leden en hoe goed hun zenuwstelsel was ontwikkeld.

Zich baserend op zowel paleoproteomica als paleolipidomica en geavanceerde methoden voor vloeistofchromatografie en massaspectrometrie toepast, de wetenschappers van Skoltech en MIPT identificeerden 98 eiwitten en 73 lipiden in de botten van de Siberische mammoet en vergeleken hun bevindingen met de resultaten van de botanalyse voor de moderne Afrikaanse olifant.

"We hebben collageen gevonden dat de kern van het botweefsel vormt, samen met andere eiwitvariëteiten, zoals albumine, lumican, osteoglycine, en alfa-2-HS-glycoproteïne, die verschillende processen in het lichaam reguleren. Wat betreft lipiden, het bleek dat maar weinigen het zo lang kunnen volhouden. We vonden alleen triglyceriden, maar geen fosfatidylcholines of sfingomyelines, " zei Joeri Kostjoekevitsj, de auteur van de studie en senior onderzoeker bij MIPT en Skoltech.

"We hebben onze ervaring in de massaspectrometrie-analyse van verschillende biologische monsters toegepast om gefossiliseerde botten te analyseren in een poging de horizon van massaspectrometrie in verschillende wetenschapsgebieden te verbreden. Proteomische en lipidomische benaderingen op basis van massaspectrometrie bleken opmerkelijk effectief te zijn in biomedisch onderzoek en kan ook nuttig zijn voor archeologen en paleontologen, " legde professor Eugene Nikolaev uit.

Van eiwitten is bekend dat ze dienen als markers van verschillende ziekten. Sommige onderzoeken tonen aan dat het analyseren van gefossiliseerde menselijke resten kan helpen bij het bepalen van de ziekten waaraan mensen leden. Het is echter niet helemaal duidelijk welke informatie de botweefsellipiden kunnen leveren. In hun recente studie, de wetenschappers gingen op zoek naar welke lipiden tienduizenden jaren in gefossiliseerde overblijfselen kunnen overleven. Volgens de Skoltech en MIPT Professor Evgeny Nikolaev, toekomstig onderzoek zal helpen om deze vraag te beantwoorden.