Una investigadora de la Universidad del Estado de Carolina del Norte y sus colegas de la Escuela de Medicina de Harvard y el Centro Médico Beth Israel Deaconess, en Estados Unidos, confirmaron la existencia de una proteína en un fósil de Tyrannosaurus rex de 68 millones de años. Los resultados podrían cambiar la preservación de fósiles y presentar un nuevo método para estudiar enfermedades como el cáncer, además de apoyar la controversial teoría que establece la relación evolutiva entre las aves y los dinosaurios.

(10/5/07 – Agencia CyTA – Instituto Leloir. Por Alejandro Manrique) – Hasta ahora, cuando se hablaba de dinosaurios, nuestra imaginación siempre se centraba en los huesos de esos enormes animales que pisaron nuestro planeta. Casi todo lo que sabemos acerca de sus formas, sus hábitos de vida y sus probables comportamientos, ha sido el resultado de los estudios de los restos fosilizados. Pero recientemente, los científicos han recuperado una proteína del fémur de un Tyrannosaurus rex.

La Dra. Mary Schweitzer, Profesora Asociada de Paleontología en la Universidad del Estado de Carolina del Norte y con un cargo en el Museo de Ciencias Naturales de Carolina del Norte, había descubierto junto a su equipo en el año 2003 el tejido blando en el fémur de un Tyrannosaurus rex en Hell Creek, una formación rocosa y rica en fósiles que se extiende entre los estados de Montana y Wyoming.

Una vez que los análisis químicos y moleculares del tejido le indicaron que fragmentos de proteína original podrían preservarse, la investigadora se contactó con el Dr. John Asara, Director de las instalaciones de Espectroscopia de Masas en el Centro Médico Beth Israel Deaconess e instructor en patología en la Escuela de Medicina de Harvard, y el Dr. Lewis Cantley, Profesor de Biología de ese centro médico, que también participó del estudio, para considerar si podían verificar sus sospechas.

Los huesos se componen de minerales y proteínas. Cuando los minerales se extraen de un hueso fosilizado, un molde de colágeno –material fibroso y resistente que proporciona estructura y flexibilidad a cartílagos, huesos y tendones- queda en el lugar. Pero cuando Schweitzer desmineralizó el hueso de Tyrannosaurus rex, se sorprendió al encontrar dicho molde, dado que las teorías actuales de fosilización sostenían que ningún material orgánico podría sobrevivir tanto tiempo.

Para evaluar si el material tenía las características franjas con bandas cruzadas que indican la presencia de colágeno, Schweitzer y sus colegas examinaron el tejido blando, tanto con un microscopio electrónico como con tecnología de microscopia de fuerza atómica. Luego lo probaron contra varios anticuerpos que reaccionan con el colágeno.

Schweitzer explicó: “Buscamos colágeno porque es duradero y ha sido recuperado de otros materiales fósiles, aunque ninguno tan viejo como este Tyrannosaurus Rex”. La investigadora agregó que “Es una molécula relativamente fácil de identificar y no es algo que cualquier microbio que viviera en el ambiente próximo pudiera producir. Por lo tanto, la identificación de colágeno en el tejido blando indicaría que es original del Tyrannosaurus rex y que el tejido contiene restos de las moléculas producidas por el dinosaurio, aunque bastante alteradas”.

La evidencia que Schweitzer pudo encontrar para la existencia del colágeno, aunque fuertemente sugestiva, no era definitiva. Afortunadamente, una técnica de espectroscopia de masas desarrollada en el laboratorio de Asara para estudiar cantidades diminutas de proteínas en tumores humanos, pudo realizar lo que antes fue imposible: proporcionar la secuencia de una proteína de 68 millones de años y así identificarla.

Los hallazgos de Schweitzer y sus colegas, fueron publicados en una edición de abril de la revista Science, mientras que el financiamiento del proyecto provino de la Fundación Nacional de la Ciencia, la Fundación Paul F. Glenn y el Centro Médico Beth Israel Deaconess.

Minúsculos fragmentos de proteínas

La espectroscopia de masas mide la relación entre masa y carga de moléculas individuales (péptidos en este caso) que han sido cargadas, identificándolas por el peso. Los patrones de fragmentación de péptidos revelan la secuencia de aminoácidos. La ventaja de este método reside en que es extremadamente sensible y puede usarse en casos donde la cantidad de material disponible es muy pequeña. Esto fue definitivamente cierto en el caso de la muestra del Tyrannosaurus rex, que solo suministró una cantidad minúscula de restos de la proteína, que a su vez estaba en una mezcla con otro material que había quedado después del proceso de extracción.

Asara primero aplicó el método al moderno avestruz y luego a un mastodonte de unos 160.000 a 600.000 años, para demostrar la eficiencia y precisión del procedimiento de brindar las secuencias de proteínas. Luego hizo lo propio con la proteína del dinosaurio, identificando los aminoácidos y confirmando que el material del Tyrannosaurus rex era efectivamente colágeno.

Según Schweitzer, por mucho tiempo se creyó que el proceso de fosilización destruía cualquier material original y, en consecuencia, nadie observaba cuidadosamente los huesos viejos. La mera existencia de la añeja proteína, desafía la prolongada creencia. Cuando un animal muere, las proteínas inmediatamente se degradan y en el caso de los fósiles, se reemplazan lentamente por minerales en un proceso de sustitución que se completaría en un millón de años.

“Esto puede cambiar”, dijo Cantley. “Básicamente, este es un descubrimiento fantástico que permite obtener secuencias más allá de un millón de años. Esto nos indica que cuando se producen nuevos descubrimientos, si la gente desea lograr la máxima información debe suministrar el material de forma que en primer término se evite la contaminación y, además, asegurar la buena preservación, porque pueden existir elementos a investigar”.

Relación entre especies

Los investigadores compararon luego las secuencias del colágeno con las de una base de datos que contiene las secuencias de las especies modernas existentes y encontraron que la secuencia del Tyrannosaurus rex era similar a la del pollo, los batracios y las ranas.

Esto no sorprendió a los científicos: “La similitud con el pollo es definitivamente lo que esperábamos dada la relación entre las aves modernas y los dinosaurios”, dijo Schweitzer, para agregar que “Desde el punto de vista paleontológico, los datos de la secuencia son realmente la clave que confirma la preservación de estos tejidos. Estos datos nos ayudarán en la correlación evolutiva de los dinosaurios, el mecanismo de la preservación y cómo se degradan las moléculas con el paso del tiempo, lo que podría tener también implicancias médicas importantes para el tratamiento de las enfermedades”.

Anteriormente, la proteína más vieja que se recuperó provino de los restos de un mamut de 300.000 años. En el caso de las moléculas del Tyrannosaurus rex, tienen unos 68 millones de años, unas 200 veces más antiguas. El descubrimiento sugiere que el tiempo geológico puede, dentro de ciertos límites, convertirse en tiempo biológico. El hecho de que la proteína pueda vivir tanto tiempo, ya ha inspirado una extensa y nueva búsqueda de otros huesos donde pueda encontrarse, especialmente en las excavaciones y en las colecciones de museos.

Esta proteína de Tyrannosaurus rex tal vez no sea tan valiosa en información, pero tiene la ventaja de ser real. Los investigadores han podido analizar fragmentos de la proteína y buscar similitudes con otras especies. Esa tarea ha ofrecido la evidencia adicional de un vínculo entre dinosaurios y peces.

Este descubrimiento y otros que ciertamente vendrán, nos deben recordar cómo nuestro conocimiento del mundo de los saurios antiguos se ha profundizado a medida que la investigación ha pasado de lo macroscópico a lo molecular. Cuanto más inmediato y viviente se hace el mundo para nosotros, más extraño parecerá. Y seguramente requerirá un replanteo de todo lo que pensamos que conocemos sobre las criaturas que viven en el presente, entre ellas nosotros.