Колаген — найпоширеніший білок у тілі ссавців, який відіграє ключову роль у будові тканин. Зараз вчені відкрили, що цей білок міг зберегтися у скам’янілостях динозаврів протягом 195 мільйонів років, і це є справжньою сенсацією. Тож як так сталося, що колаген, зазвичай дуже крихкий і нестійкий до розпаду, зберігся настільки довго?
Що таке колаген і чому він важливий?
Колаген вже давно відомий своєю здатністю надавати тканинам міцність і гнучкість. Це білок, який використовується в багатьох сферах, включаючи косметологію, харчову промисловість та навіть медицину. Він також утворює основну частину шкіри, кісток та зв’язок у людей і тварин. Однак очікувалося, що колаген зникає з організму після кількох тисяч років через його природну здатність до розпаду під впливом води.
Ось чому знайдення колагену у скам’янілостях динозаврів, яким майже 200 мільйонів років, здається неймовірним досягненням. Однією з таких знахідок є колаген, виявлений у скам’янілості Lufengosaurus, датованого початком юрського періоду.
Проблема збереження колагену
Колаген тримається на міцних пептидних зв’язках, які легко розпадаються при контакті з водою в процесі, що називається гідролізом. Після кількох тисяч років цей білок зазвичай руйнується повністю. Однак з’ясувалося, що певні скам’янілості динозаврів мають залишки цього білка, що викликало здивування у вчених. Дослідження Массачусетського технологічного інституту (MIT) розкрило, що відповідальними за це є унікальні зв’язки в молекулі колагену.
Роль принципу Паулі
Одним із ключових аспектів, який допоміг колагену зберегтися так довго, є хімічна взаємодія між карбонільними групами в молекулі колагену. Згідно з дослідженнями MIT, ці взаємодії роблять білок стійким до впливу води. У нормальних умовах вода розриває пептидні зв’язки, але в колагені динозаврів цей процес був заблокований.
Застосування принципу виключення Паулі дозволило зрозуміти, чому ці зв’язки залишаються стабільними. Принцип стверджує, що два електрони не можуть перебувати в одному і тому ж квантовому стані одночасно. У випадку колагену карбонільні групи утворюють водонепроникні зв’язки, які захищають білок від розпаду.
Останні новини: У Великій Британії: вилупилося “найсмертоносніше пташеня у світі”
Експеримент із колагеном
Команда під керівництвом професора Рона Рейнса провела експерименти, створивши два різновиди білків, схожих за складом на колаген. Вони назвали ці форми cis і trans. Виявилося, що білки у формі trans більш стійкі до впливу води через стабільність карбонільних зв’язків, тоді як cis-форма легко розпадалася.
Це відкриття пояснює, чому колаген у динозаврів, таких як T.rex і Lufengosaurus, міг вижити мільйони років — він переважно був у trans-формі, що робило його стійким до гідролізу.
Особливості колагену
Колаген унікальний тим, що він має трикутну спіральну структуру. Це робить його надзвичайно міцним і стабільним білком, який відіграє ключову роль у побудові скелета і зв’язок у тварин. Здатність колагену витримувати тиск води і зберігатися протягом мільйонів років підкреслює його значення в еволюції не лише динозаврів, але й сучасних ссавців.
Знахідка колагену в скам’янілостях динозаврів і пояснення його довговічності відкривають нові горизонти в науці про еволюцію та збереження біологічних матеріалів. Це дослідження не лише розкриває механізми стійкості білків, але й підтверджує, наскільки важливими є відкриття, які дозволяють нам краще зрозуміти процеси, що відбувалися на Землі мільйони років тому.
Читайте також: Вчені показали найотруйнішу у світі жабу
