Análise molecular de penas anchiornis dá pistas para a origem da notícia de vôo nc artrite universidade estadual em dedos curar

Uma equipe internacional de pesquisadores realizou uma análise molecular da definição de osteoartrite de penas fósseis a partir de um pequeno dinossauro emplumado do Jurássico. Sua pesquisa pode ajudar os cientistas a identificar quando as penas desenvolveram a capacidade de voar durante a transição entre pássaros e dinossauros.

Anchiornis era um pequeno dinossauro de quatro asas que vivia no que hoje é a China há cerca de 160 milhões de anos – quase 10 milhões de anos antes do Archaeopteryx, o primeiro pássaro reconhecido. Uma equipe de pesquisadores do Instituto de Geologia e Paleontologia de Nanjing, North Carolina State University, e da Carolina do Sul osteoartrite do quadril Carolina analisou penas Anchiornis para ver como eles diferem no nível molecular daqueles de aves fósseis mais jovens e aves modernas.

“Modernas penas de pássaros são compostas principalmente de beta-queratina (β-queratina), uma proteína também encontrada na pele, garras e bicos de répteis e aves. As penas diferem desses outros tecidos contendo β-queratina, porque a proteína da pena é modificada de forma a torná-los mais flexíveis ”, diz Mary Schweitzer, professora de ciências biológicas no NC State com uma consulta conjunta na artrite psoriática wiki North Carolina Museum de Ciências Naturais e co-autor de um artigo descrevendo a pesquisa.

“Em algum momento durante a evolução das penas, um dos genes da β-queratina foi submetido a um evento de deleção, tornando a proteína resultante um pouco menor. Essa deleção mudou os remédios para a artrite para biofísica de cães da pena para algo mais flexível – um requisito para o vôo. Se pudermos identificar quando e em que organismos esse evento de exclusão ocorreu, teremos uma melhor compreensão de quando o voo evoluiu durante a transição dos dinossauros para os pássaros ”.

Os pesquisadores, liderados por Yanhong Pan, pesquisador visitante do instituto de artrite pós-traumática de Nanjing, examinaram penas fossilizadas de Anchiornis, usando microscopia eletrônica de alta resolução, bem como múltiplas técnicas químicas e imunológicas para determinar a composição molecular das penas. . Eles fizeram o mesmo com outras penas das eras Mesozóica e Cenozóica, bem como outros tecidos de β-queratina que não deveriam mostrar essa deleção, então compararam os resultados com as revisões modernas de penas de aves e de artrites de tylenol.

Eles descobriram que as penas de Anchiornis eram compostas de β-queratinas e alfa-queratinas (α-queratinas), uma proteína que todos os vertebrados terrestres têm, incluindo mamíferos. Isso foi surpreendente porque a α-queratina está presente apenas em pequenas quantidades nas penas modernas. Além de co-expressar ambas as proteínas da queratina, as penas de Anchiornis já haviam sido submetidas ao evento de deleção que diferencia as penas de outros tecidos.

“Os relógios moleculares, que os cientistas usam como referência para a divergência genética e evolutiva da artrite patelofemoral, prevêem que a deleção e, portanto, as penas funcionais de vôo, evoluíram há cerca de 145 milhões de anos”, diz Schweitzer. “Anchiornis é milhões de anos mais velho, mas tem a forma de proteína encurtada. Este trabalho mostra que podemos utilizar dados de fósseis moleculares para localizar os relógios moleculares e a artrite na cirurgia da articulação do polegar para melhorar sua precisão – podemos começar a determinar os eventos genéticos na transição pássaro-dinossauro por ausência ou presença dessas duas queratinas. Os dados também nos dão mais informações sobre como as penas evoluíram para permitir o vôo. ”

O trabalho aparece em Proceedings of the National Academy of Sciences. Pan é o autor principal. Wenxia Zheng e Elena Schroeter, do estado da Carolina do Norte, e Roger Sawyer, da Universidade da Carolina do Sul, também contribuíram para o trabalho, apoiado em parte pela National Science Foundation e pela Packard Foundation.

Fósseis de dinossauros que possuem apêndices tegumentares de várias morfologias, interpretados como penas, aumentaram muito nossa compreensão do vínculo evolucionário entre pássaros e dinossauros, bem como as origens das penas e do vôo das aves. Nas aves existentes, o inchaço da artrite na expressão única das mãos e a composição de aminoácidos das proteínas nas penas maduras demonstraram determinar suas propriedades biomecânicas, como dureza, resiliência e plasticidade. Aqui, nós fornecemos evidências moleculares e ultra-estruturais de que as penas da península do Dinossauro não-aviário jurássico Anchiornis eram compostas de ambas as β-queratinas e αqueratinas. Isto é significativo porque as penas maduras nas aves existentes são dominadas por β-queratinas, particularmente nas farpas e pápulas que formam a palheta. Confirmamos aqui que as penas foram modificadas em ambos os níveis moleculares e morfológicos para obter as propriedades biomecânicas do vôo durante a transição pássaro-dinossauro, e mostramos que os padrões e o momento da mudança adaptativa no nível molecular podem ser diretamente direcionados fósseis excepcionalmente preservados em tempo profundo.