Forskare från Skoltech och Moskva institutet för fysik och teknik (MIPT) studerade protein- och lipidsammansättningen hos ett mammutben som hittades nära floden Yana i nordöstra Sibirien. Deras studie är en av få banbrytande strävanden inom paleolipidomics - ett gränsforskningsområde som kompletterar paleogenomics och paleoproteomics. Resultaten av deras studie publicerades i European Journal of Mass Spectrometry .

Forskare världen över intresserade sig för den molekylära sammansättningen av resterna av utdöda varelser för flera decennier sedan. Avancerade metoder för genetisk analys har gjort det möjligt att studera DNA extraherat från fossiliserade ben, som ger upphov till en helt ny trend inom vetenskapen, paleogenetik, som har hjälpt till att knäcka många evolutionära mysterier. Ändå, genetiken ensam är knappast tillräckligt för att få en fullständig bild av de djur som bebodde jorden långt före människor. I levande organismer, protein- och fettkompositionen är nästan lika väsentlig som DNA. Detta är anledningen till att paleogenomics någon gång förenades med paleoproteomics som studerar gamla proteiner. Lipidmolekylerna, varav de flesta är extremt instabila och inte kunde bevaras på miljontals år, blev i stort sett bortse från. Dock, vissa lipider upplevde oxidativ stress och förvandlades till fossiler som kan studeras och kan ge värdefull insikt om vad våra förfäder åt, vilka sjukdomar de drabbades av och hur välutvecklat deras nervsystem var.

Förlita sig på både paleoproteomics och paleolipidomics och tillämpa avancerad vätskekromatografi och masspektrometri metoder, forskarna från Skoltech och MIPT identifierade 98 proteiner och 73 lipider i benen i den sibiriska mammuten och jämförde sina fynd med benanalysresultaten för den moderna afrikanska elefanten.

"Vi hittade kollagen som bildar kärnan i benvävnaden tillsammans med andra proteinsorter, som albumin, lumican, osteoglycin, och alfa-2-HS-glykoprotein, som reglerar olika processer i kroppen. När det gäller lipider, det visade sig att väldigt få kan hålla så länge. Vi hittade endast triglycerider men inga fosfatidylkoliner eller sfingomyeliner, "sa Yury Kostyukevich, författare till studien och senior forskare vid MIPT och Skoltech.

"Vi tillämpade vår erfarenhet av masspektrometrianalys av olika biologiska prover för att analysera fossiliserade ben i ett försök att vidga horisonterna för masspektrometri inom olika vetenskapsområden. Proteomiska och lipidomiska metoder baserade på masspektrometri visade sig vara anmärkningsvärt effektiva inom biomedicinsk forskning och kan också vara till nytta för arkeologer och paleontologer, "förklarade professor Eugene Nikolaev.

Proteiner är kända för att fungera som markörer för olika sjukdomar. Vissa studier visar att analys av fossiliserade mänskliga rester kan hjälpa till att avgöra vilka sjukdomar människor drabbats av. Det är dock inte helt klart vilken information benvävnadslipiderna kan ge. I deras senaste studie, forskarna bestämde sig för att ta reda på vilka lipider som kan överleva i fossiliserade rester i tiotusentals år. Enligt professor Skoltech och MIPT Evgeny Nikolaev, framtida forskning hjälper till att besvara denna fråga.