De l'ADN et des protéines d'un "amphibien" de 290 Ma !

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Bonjour à tous,

Deux chercheurs tchèques ont isolé de l'ADN et des protéines de près de 290 Ma, grâce aux fossiles splendides récoltés dans un site à préservation exceptionnelle du Permien inférieur de leur pays. Et cela, peu de temps après avoir découvert des protéines de tyrannosaure et un dinosaure momifié... vu le nombre de fossiles de Discosauricus livrés par les gisements tchèques et leur état de conservation, on peut raisonnablement supposer que l'on pourra obtenir prochainement des résultats supplémentaires - qui sait, peut-être un peu d'ADN utilisable !

DNA and protein isolation from the 290 million year-old amphibian Discosauriscus austriacus and applications of biotechnology in palaeontology
J. Pavelka and G. Georgalis

During the last years, DNA and protein isolation from fossils has created a previously undiscovered source of interest in the fields of molecular biology, genetics and palaeontology. Fossil DNA sequencing seems to be problematic, while protein isolation tends to provide more promising results. Here we report the DNA and protein preservation in the prehistoric animal Discosauriscus austriacus, from the Lower (Early) Permian Period of Czech Republic. Discosauriscus was a small sized (~30 cm) amphibian, a well adapted land-dweller with wide jaws and the general appearance of a crocodile. It belonged to the family Discosauriscidae in the order of Seymouriamorpha, within the clade Reptiliomorpha (Anthracosauria). Seymouriamorpha were primitive amphibians that lived in the Permian period (290-245 million years ago). Little is known about these creatures, like the fact that they were predators, as can be judged from the presence of sharp, conical teeth. Juveniles are considered to have adopted an aquatic lifestyle, whereas adults were terrestrial. Their phylogenetic position stays also unresolved, with many palaeontologists to believe that they lay somewhere near the stem clade of the reptiles.
In our experiments we used bone pieces from the animal. The fossil was exceptionally preserved, having big amounts of original bone (not stone copy). For control we used a much younger neolithic sample from a mammal (a wild pig – species Sus scrofa). The procedure contained mixing of RNA Blue with chloroform, followed by precipitation of DNAwith pure ethanol in RNA Blue reagents. Centrifugation, precipitation of the supernatant, drying and dissolution of the protein pellet, were the next steps. Gel electrophoresis and staining with ‘‘Coomassie’’ Blue R-250 were used to visualize the polypeptide bands appeared in the sample. For the DNA analysis we applied PCR reaction for amplifying short sequences (62 bp) from mitochondrial genome (primers were chosen according to conservative genome parts from modern amphibians and reptiles).
The bone analysis of Discosauriscus austriacus showed a small amount of DNA (few ng), most probably a crushed nucleotide. No short sequenced DNA was detected. In protein analysis we found two main bands between 110–160 kD, but it is possible to exist other proteins too. Taking into consideration recently published data, reporting protein sequences from the 600,000 year-old mastodon Mammut americanum and from the 68 million year-old dinosaur Tyrannosaurus rex and on the base of molecular weight, we assume that the preserved protein is a kind of collagen, but further analysis is needed, in order to clarify its type and sequence.
The Discosauriscus protein presented here is claimed to be the oldest preserved protein that has been found until now. Comparing protein and DNA sequences, provides supporting evidence for the taxonomic status and relationships between recent and extinct animals. Thus, its phylogenetic significance points the beginning of a new era for the science of Palaeontology, combining techniques and knowledge obtained from iotechnology.

Plus d'informations sur Discosauricus et les seymouriamorphes., proches des amniotes.

Pour les intéressés, je peux fournir les résumés de congrès en pdf par MP. Ci-dessous, la référence exacte du résumé:

Pavelka, J. and G. Georgalis (2007).
DNA and protein isolation from the 290 million year-old amphibian Discosauriscus austriacus and applications of biotechnology in palaeontology. Amino Acids 33:50-51.
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[JPL]

J'avoue que le passage suivant me laisse perplexe :

For the DNA analysis we applied PCR reaction for amplifying short sequences (62 bp) from mitochondrial genome (primers were chosen according to conservative genome parts from modern amphibians and reptiles).
The bone analysis of Discosauriscus austriacus showed a small amount of DNA (few ng), most probably a crushed nucleotide. No short sequenced DNA was detected.

Crushed nucleotide ou crushed nucleus ? Parce qu'un nucléotide écrasé, je ne sais pas ce que c'est
Et que signifie No short sequenced DNA was detected ?
Enfin si c'est de l'ADN nucléaire pourquoi avoir dit juste avant :

For the DNA analysis we applied PCR reaction for amplifying short sequences (62 bp) from mitochondrial genome

Bref, ou je n'ai pas compris, ou bien ce résumé est bien mal écrit.

[invite1b62753f]

Crushed nucleotide ou crushed nucleus ? Parce qu'un nucléotide écrasé, je ne sais pas ce que c'est
Enfin si c'est de l'ADN nucléaire pourquoi avoir dit juste avant :

For the DNA analysis we applied PCR reaction for amplifying short sequences (62 bp) from mitochondrial genome

Certes, j'imagine que c'est une méprise de l'un des auteurs. Ainsi, en tapant "crushed nucleotid" sur google... on tombe sur 2 résultats: les résumés du congrès et sur un message de Giorgos Georgalis (2e auteur) !

Bref, ou je n'ai pas compris, ou bien ce résumé est bien mal écrit.

Comme quoi: avoir des résultats, c'est bien; les présenter rigoureusement, c'est mieux (et surtout indispensable). Visiblement, mieux vaut se concentrer sur la partie consacrée aux protéines retrouvées...

[invite217f3aaa]

Salut, je croyais que les annonces faites dans le passé " On a retrouvé de l'ADN de Dino dans un moustique fossilisé dans l'ambre" n'étaient dû qu'au contaminations.
Enfin moi je n'y connais pas grand chose mais Svante Pääbo avait dis qu' il n'était pas raisonnable de penser retrouver de l'ADN vieux de plus de 100 000 ans. Alors que croire ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite0aa1883c]

De l'ADN vieux de 290M c'est pas crédible du tout, pour les séquences protéiques, il y a eu une controverse dans Science sur les récentes séquences de Tyrannosaurus :

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1...ubmed_RVDocSum

Il y a enormément de problèmes de contaminations avec ce type d'expérience...

A+
J

[JPL]

Ici il n'est même pas question de séquence, mais uniquement de deux bandes sur une électrophorèse gel.

[invite1b62753f]

Cette présentation avait clairement pour but de faire dans le sensationnel. Attendons donc de voir ce qu'il adviendra de ces données lors de la publication - avec des réviseurs, donc. J'espère que la partie méthodo sera particulièrement développée, notamment en ce qui concerne l'élimination des biais de conservation, de contamination, le choix du/des fossiles et des spécimens (rien n'est expliqué à ce sujet !).

[invite986312212]

une question naïve: quand je me balade dans la garrigue, je trouve parfois des ammonites du Jurassique supérieur, donc des fossiles plus récents que les restes dont vous parlez, et ces fossiles sont totalement transformés en roche, la même que l'encaissant. Comment est-ce possible qu'après 290 millions d'années l'ADN soit conservé?

[invite1b62753f]

Je peux répondre à une partie de ta question: les fossiles de Discosauriscus proviennent de ce que l'on nomme un Lagerstätte - un terme allemand pour désigner un gisement fossile à préservation exceptionnelle. En d'autres termes, on y trouve des fossiles incroyable, comme des plumes (Archaopteryx pour Solnhofen en Allemagne, ou les gisements chinois du Liaoning), le contour laissé par la peau des ichthyosaures avec les nageoires (ex: Holzmaden, en Allemagne), des animaux au corps mou (ex: Burgess, un site canadien avec des formes de vie de plus de 540 Ma !) et parfois même mommifiés (ex phosphorites du Quercy, en France).

Ces gisements se sont formés dans des conditions exceptionnelles, dont:
- le dépôt de sédiments fins, pour conserver les détails
- un milieu de dépôt anoxique pour empêcher la décomposition des organismes, comme un milieu réducteur ou des eaux stratifiées.

Il arrive alors que l'os lui-même soit conservé, comme c'est le cas des Discosauriscus de Boskowice, en Tchéquie. Quant à savoir pourquoi l'ADN y a été mieux préservé qu'ailleurs, c'est une bonne question. D'ailleurs, les auteurs ont trouvé des fragments d'ADN (ça n'est pas très clair), mais pas davantage.

En parlant d'ammonites, j'en ai vu avec des restes de nacres aux Vaches noires, en Normandie (Jurassique sup), elles ne sont pas forcément devenues de la roche lors de la diagénèse.

[invitee23fed07]

je me pose une question si ces informations qui serait officiels dans quel état est l'ADN et des protéines de près de 290 Ma de l'amphibien ???

[invite1b62753f]

Le résumé (en anglais, certes) contient la réponse: l'ADN et les protéines sont très dégradés et difficiles à exploiter. Et ce sont des informations officielles puisqu'elles sont publiées dans une revue scientifique. Il n'y a malheureusement pas eu de relecture par des réviseurs, ce qui aurait sans doute permis de clarifier et la méthode, et les résultats.