Protéines anciennes et paléoprotéomique
La paléoprotéomique analyse les protéines anciennes conservées dans les os, les dents, le tartre dentaire et les artefacts, permettant de récupérer des informations sur les espèces, le régime alimentaire, les maladies et le sexe — parfois bien au-delà des limites de survie de l'ADN.
Definition
L'étude des protéines anciennes subsistant dans les vestiges archéologiques, utilisant la spectrométrie de masse pour identifier les espèces, reconstituer le régime alimentaire et les maladies, estimer le sexe et récupérer des informations biologiques en l'absence d'ADN.
Scope
Ce sujet couvre l'étude des protéines anciennes basée sur la spectrométrie de masse : l'identification des espèces à partir des peptides de collagène (ZooMS), la reconstruction du régime alimentaire et des maladies à partir des protéomes du tartre dentaire, l'estimation du sexe à partir des peptides d'amélogénine de l'émail, et l'utilisation des protéines dans des contextes de temps profond où l'ADN ne survit pas. Il aborde la préservation, la contamination et la complémentarité des protéines et de l'ADN.
Core questions
- Comment les protéines anciennes sont-elles récupérées et identifiées par spectrométrie de masse ?
- Comment l'empreinte peptidique de masse du collagène permet-elle d'identifier les espèces à partir d'os fragmentaires ?
- Que révèlent les protéomes du tartre dentaire sur le régime alimentaire et le microbiome buccal ?
- Quand les protéines survivent-elles à l'ADN, et que peuvent-elles révéler sur des périodes très anciennes ?
Key theories
- Les protéines comme archive biomoléculaire du temps profond
- Le principe selon lequel les protéines, en particulier les protéines structurales telles que le collagène et les protéines de l'émail, peuvent survivre plus longtemps que l'ADN, étendant l'inférence biomoléculaire à des périodes et des conditions où l'ADN ancien ne se conserve pas.
- Le tartre dentaire comme réservoir protéomique
- La démonstration par Warinner et ses collègues que la plaque dentaire minéralisée piège les protéines de l'hôte, microbiennes et alimentaires, faisant du tartre une riche archive du régime alimentaire passé, des agents pathogènes buccaux et de la réponse immunitaire.
History
L'étude des protéines anciennes est passée des travaux sur les acides aminés et le collagène à la paléoprotéomique moderne avec la diffusion de la spectrométrie de masse à haute sensibilité après environ 2010. L'empreinte peptidique du collagène (ZooMS) est devenue un outil courant pour l'identification des espèces, le tartre dentaire est apparu comme une archive protéomique majeure, et les protéines ont été utilisées pour récupérer des informations dans des contextes où l'ADN s'était dégradé.
Debates
- Fiabilité et portée des affirmations concernant les protéines anciennes
- Comment authentifier les protéines anciennes face à la contamination moderne et aux artefacts de dégradation, et dans quelle mesure des séquences protéiques très anciennes peuvent étayer l'inférence phylogénétique et alimentaire par rapport à des preuves ADN mieux validées.
Key figures
- Christina Warinner
- Matthew J. Collins
- Enrico Cappellini
- Jessica Hendy
Related topics
Seminal works
- hendyetal2018
- warinneretal2014
- cappellinietal2018
Frequently asked questions
- Comment les protéines peuvent-elles survivre lorsque l'ADN ne le fait pas ?
- Certaines protéines, en particulier les protéines structurales liées à l'intérieur de l'os et de l'émail, sont plus stables chimiquement que l'ADN, ce qui leur permet de persister dans des matériaux plus anciens ou conservés dans des conditions plus difficiles et d'être toujours identifiables par spectrométrie de masse.
- Qu'est-ce que ZooMS ?
- ZooMS, ou zooarchéologie par spectrométrie de masse, identifie l'espèce animale d'un fragment osseux à partir des masses de ses peptides de collagène, permettant l'identification de fragments trop petits ou brisés pour être reconnus par leur forme.