과학자들은 6천 8백만년 된 공룡 화석에서 소량의 단백질을 추출해내는데 성공했습니 다. 이는 한때 생물학적으로는 불가능한 것으로 여겨졌던 작업입니다. 이렇게 추출된 단백질을 정밀 분석한 결과 오래 전에 멸종됐던 이 공룡이 오늘날의 닭과 가장 유사한 것으로 밝혀졌습니다. 이는 새와 공룡이 연계돼 있음을 입증하는 최초의 화학적인 증거입니다.
지금까지 뼈에서 추출한 가장 오래된 단백질은 3십만년 된 고대 포유동물에서 추출한 콜라겐이었습니다. 콜라겐은 강한 밧줄같은 분자로 뼈와, 인대나 힘줄과 같은 연결 조직을 구성하고 있습니다. 5년 전 이 콜라겐을 추출했던 노스캐롤라이나 주립대학교의 과학자, 메리 히그비 슈웨이처 교수는 또다시 6천8백만년 된 티라노사우루스 렉스 공룡의 뼈속에 보존돼 있는 작은 콜라겐 조각 7개를 발견했습니다.
‘사이언스’지의 두편의 논문으로 발표된 이 발견으로 단백질과 같은 유기물질은 동물의 사후에 즉각 부패하기 시작해 1백만년이 지난 이후에는 아무것도 남지 않는다는 오랜 가설이 사실이 아닌 것으로 판명됐습니다.
슈웨이처 교수는 이번 발견은 분자의 크기와 질량 분광법 (mass spectroscopy)이라고 불리는 아주 민감한 실험 기술 덕분에 가능했다고 말했습니다. 질량분광법은 눈에 뜨지 않을 수도 있는 아주 작은 조직도 분석할 수 있는 기술입니다.
슈웨이처 교수는 두 논문 모두가 단백질이 그대로 보존될 수 있다는 가설을 지지한다고 말합니다. 하지만 슈웨이처 교수는 단백질이 발견되지 않을 정도의 소량 이라면, 사실상 오늘날 고도의 기술없이는 발견되지 못할 것이라고 말합니다.
하버드 의대에 있는 슈웨이처 교수의 동료 연구 과학자들은 이 7개의 공룡 단백질을 분석한 결과 이들이 현대의 닭과 가장 유사하다는 사실을 발견했습니다. 이 분석을 진행한 하버드 대학교의 존 아사라 씨는 과학자들은 새들이 공룡에서 진화했다는 논란많은 추측을 증명할 만큼 충분한 단백질 표본을 얻지 못했다고 말했습니다. 하지만 그는 지금까지 과학자들은 조류와 공룡이 단지 뼈의 구조의 유사함 때문에 연계됐다고 주장했었는데, 이제 이 연구로 이들이 유사한 분자를 가지고 있다는 증거가 제시됐다고 말했습니다.
아사라 씨는 이번 연구는 진화 생물학을 생각하기 시작할 수 있기 때문에 중요하다고 생각한다고 말했습니다. 그는 또 이제 단백질 서열에 근거해 멸종된 생물체와 현존하는 생물체 사이의 관계를 더 많이 규명해 낼수 있을 것이라고 덧붙였습니다.
이렇게 할 수 있는 기술은 아직 초보적인 수준이고, 과학자들은 궁극적으로 진화과학 이외의 영역에서 혜택을 볼 수 있을 것으로 예상하고 있습니다. 슈웨이처 교수는 이를 의학 분야에 활용할 수 있을 것으로 생각합니다. 예를들어 작은 단백질 조각의 분석으로 인체의 암종양이 생기게 될 수 있는 유전자 변이를 발견할 수 있다는 것입니다.
슈웨이처 교수는 우리는 아직 그 가능성들을 알지 못하지만, 인간의 건강과 그 밖의 다른 질병의 이해에 이 기술이 어떻게 응용되는 지 지켜봐야 할 것이라고 말했습니다.
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Scientists have extracted tiny bits of protein from a 68 million-year-old dinosaur fossil, a feat once thought biologically impossible. Close study of the protein's composition shows that the long extinct animal is most closely related to chickens. David McAlary reports that it is the first chemical evidence of a dinosaur link with birds.
Until now, the oldest protein to be extracted from bones was collagen from a 300,000-year-old mammoth. Collagen is a strong rope-like molecule that is the main component of bone and connective tissue like ligaments and tendons. Now the same scientist who reported that finding five years ago - North Carolina State University biologist Mary Higby Schweitzer - has found seven bits of collagen in a 68-million-year-old well preserved Tyrannosaurus rex bone.
The finding, reported in two papers in the journal Science, defies a long-standing assumption. Protein begins to degrade immediately after an animal dies and it was believed that after a million years, none is left.
But Schweitzer credits the discovery to an extremely sensitive laboratory technique called mass spectroscopy that can analyze minute bits of tissue that would otherwise go unnoticed.
"The data from both papers support the hypothesis that original protein may be preserved, but at such low levels they are barely detectable and in fact, without increases in technology, would not be detectable now" she said.
When Schweitzer's colleagues at Harvard Medical School analyzed the seven dinosaur proteins, they found that it most closely matches that in modern chickens. The Harvard researcher who led the inspection, John Asara, says the scientists did not get enough samples to prove the controversial notion that birds evolved from dinosaurs. But he says the observation offers molecular backing for the bird-dinosaur link, a claim supported until now only by similarities in the architecture of the two species' bones.
"As far as the significance, in my opinion, is, what we can do with these sequences now is we can start to think of the evolutionary biology and we can start to better create relationships between extinct and living organisms based on protein sequences," he said.
The technology to do this is in its infancy, and the researchers foresee eventual benefits from it in areas besides evolutionary biology. Mary Higby Schweitzer sees applications in medicine. For example, analysis of tiny snippets of proteins might reveal mutations that could lead to cancer tumors in people.
"We do not know what the possibilities are," she said. "We are starting right now with a particular goal in mind, but how this might apply to human health and our understanding of disease - I mean, all of that is yet to be seen."