Una rivoluzione evolutiva è iniziata dopo che gli scienziati hanno estratto informazioni genetiche da un dente di rinoceronte di 1,7 milioni di anni, i dati genetici più grandi e antichi mai registrati.

I ricercatori hanno identificato un insieme quasi completo di proteine, un proteoma, nello smalto dentale del rinoceronte e l'informazione genetica scoperta è di un milione di anni più vecchia del DNA più antico sequenziato da un 700, Cavallo di 000 anni.

I risultati degli scienziati dell'Università di Copenaghen e del St John's College, Università di Cambridge, sono pubblicati oggi (11 settembre) in Natura . Segnano una svolta nel campo degli antichi studi biomolecolari e potrebbero risolvere alcuni dei più grandi misteri della biologia animale e umana consentendo agli scienziati di ricostruire accuratamente l'evoluzione da più indietro nel tempo che mai.

Professor Enrico Cappellini, specialista in Paleoproteomica al Globe Institute, Università di Copenaghen, e primo autore della carta, ha dichiarato:"Per 20 anni il DNA antico è stato utilizzato per rispondere alle domande sull'evoluzione delle specie estinte, adattamento e migrazione umana, ma ha dei limiti. Ora, per la prima volta, abbiamo recuperato informazioni genetiche antiche che ci consentono di ricostruire l'evoluzione molecolare ben oltre il consueto limite di tempo di conservazione del DNA.

"Questa nuova analisi delle antiche proteine ​​dello smalto dentale aprirà un nuovo entusiasmante capitolo nello studio dell'evoluzione molecolare".

I dati del DNA che tracciano geneticamente l'evoluzione umana coprono solo gli ultimi 400, 000 anni. Ma i lignaggi che hanno portato agli umani moderni e allo scimpanzé, la specie vivente geneticamente più vicina agli umani, si sono separati da sei a sette milioni di anni fa, il che significa che gli scienziati attualmente non hanno informazioni genetiche per oltre il 90% del percorso evolutivo che ha portato agli umani moderni.

Gli scienziati inoltre non sanno quali siano i legami genetici tra noi e specie estinte come l'Homo erectus, la più antica specie umana conosciuta che abbia avuto proporzioni corporee moderne simili a quelle umane, perché tutto ciò che è attualmente noto si basa quasi esclusivamente su informazioni anatomiche. , non informazioni genetiche.

I ricercatori hanno ora utilizzato l'antico sequenziamento delle proteine, basato su una tecnologia innovativa chiamata spettrometria di massa, per recuperare informazioni genetiche dal dente di uno Stephanorhinus di 1,77 milioni di anni, un rinoceronte estinto che viveva in Eurasia durante il Pleistocene. I ricercatori hanno prelevato campioni di smalto dentale dall'antico fossile scoperto a Dmanisi, Georgia, e ha utilizzato la spettrometria di massa per sequenziare l'antica proteina e ha recuperato informazioni genetiche precedentemente non ottenibili utilizzando il test del DNA.

Lo smalto dei denti è il materiale più duro presente nei mammiferi. In questo studio i ricercatori hanno scoperto che l'insieme di proteine ​​che contiene dura più a lungo del DNA ed è geneticamente più informativo del collagene, l'unica altra proteina finora recuperata da fossili più vecchi di un milione di anni.

Professor Jesper V. Olsen, capo del gruppo di spettrometria di massa per la proteomica quantitativa presso il Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research, Università di Copenaghen, e autore corrispondente sull'articolo, ha dichiarato:"Il sequenziamento delle proteine ​​basato sulla spettrometria di massa ci consentirà di recuperare informazioni genetiche affidabili e ricche da fossili di mammiferi che hanno milioni di anni, piuttosto che solo migliaia di anni fa. È l'unica tecnologia in grado di fornire la robustezza e l'accuratezza necessarie per sequenziare piccole quantità di proteine ​​così antiche".

Il professor Cappellini ha aggiunto:"Lo smalto dentale è estremamente abbondante ed è incredibilmente resistente, ecco perché un'alta percentuale di reperti fossili sono denti.

"Siamo stati in grado di trovare un modo per recuperare informazioni genetiche più istruttive e più antiche di qualsiasi altra fonte prima, ed è da una fonte che è abbondante nei reperti fossili, quindi il potenziale dell'applicazione di questo approccio è ampio".

Autore principale dell'articolo Professor Eske Willerslev, che ricopre incarichi al St John's College, Università di Cambridge, ed è direttore del Lundbeck Foundation Center for GeoGenetics, Istituto Globo, Facoltà di Scienze della Salute e della Medicina, all'Università di Copenaghen, ha dichiarato:"Questa ricerca è un punto di svolta che apre molte opzioni per ulteriori studi evolutivi in ​​termini di esseri umani e mammiferi. Rivoluzionerà i metodi di indagine dell'evoluzione basati su marcatori molecolari e aprirà un campo completamente nuovo di antichi studi biomolecolari."

Questa riorganizzazione del lignaggio evolutivo di una singola specie può sembrare un piccolo aggiustamento, ma identificare i cambiamenti in numerosi mammiferi e umani estinti potrebbe portare a enormi cambiamenti nella nostra comprensione del modo in cui il mondo si è evoluto.

Il team di scienziati sta già implementando i risultati nella loro ricerca attuale. La scoperta potrebbe consentire agli scienziati di tutto il mondo di raccogliere i dati genetici di antichi fossili e di costruire un più grande, un quadro più accurato dell'evoluzione di centinaia di specie, compresa la nostra.