Le collagène de T-Rex nous désigne ses cousins

Par Laurent Sacco, Futura-Sciences, le 28 avril 2008 à 17h43

L’année dernière, des chercheurs avaient réussi à séquencer des restes de collagène présent dans un os de T-Rex, confirmant une parenté avec les oiseaux. Cette année, la comparaison avec le collagène de 21 animaux modernes permet de dresser un début d’arbre phylogénétique montrant leur très lointaine connexion avec le Tyrannosaure.

Retrouver de l’ADN fossile appartenant à un dinosaure est plus que probablement destiné à rester du domaine de la science-fiction de Jurassic Park. Mais on peut analyser des restes de tissus mous et identifier des protéines. En 2007, John Asara et Mary Schweitzer étaient parvenus à isoler des traces de collagène dans un fémur de Tyrannosaurus rex, alias T-Rex, et même à séquencer les fragments de cette protéine.

Le fémur lui-même (voir la photo de la figure 1) avait été découvert en 2003 par John Horner et ses collègues paléontologues du Museum of the Rockies. Ils l’ont trouvé dans la célèbre Hell Creek Formation s’étendant sur plusieurs régions des Etats-Unis dont le Wyoming et le Montana.

Femur

Le fémur de tyrannosaure d'où a été extrait le collagène

Il est devenu célèbre en 2005 lorsque Mary Schweitzer et ses collègues ont affirmé avoir retrouvé des restes fossilisés de tissus mous dans cet os vieux de près de 68 millions d’années, quelque chose qui semblait impossible. Lewis Cantley, professor of Systems Biology à la Harvard Medical School et membre du Beth Israel Deaconess Medical Centerun, un collègue de John Asara, pensa aussitôt que ce dernier pouvait utiliser ses compétences en spectrométrie de masse pour tenter de découvrir si des molécules biologiques n’étaient pas présentes dans ces restes de tissus mous, et surtout lesquelles. Il servit d'intermédiaire à Asara et Schweitzer qu'il fit se rencontrer. Ces derniers se lancèrent alors dans l'aventure.

Des cousinages confirmés

La découverte de collagène fut une surprise pour les chercheurs car l’on pensait jusqu’à présent que toute trace de molécules complexes de ce genre disparaissait obligatoirement après 1 million d’années dans un fossile.

Les échantillons sont arrivés dans le laboratoire de John Asara sous forme d’une poudre brune (voir la figure). Il a fallu s’assurer que ceux-ci étaient le moins contaminés possible et en extraire suffisamment de protéines pour l’analyse. Après avoir purifié les protéines, Asara les fragmenta en peptides comportant de 10 à 20 acides aminés grâce à une enzyme, la trypsine.

Dessin Microraptor, aigle et avion

Le séquençage avec un spectromètre de masse commença alors. Les chercheurs finirent par établir une parenté nette avec le collagène du poulet. Parallèlement, Mary Schweitzer et ses collègues avaient d’ailleurs établi que les protéines du fémur réagissaient avec des anticorps comme le ferait du collagène de poulet.

Aujourd'hui, Asara livre le résultat d'une comparaison des séquences de fragments de collagène du T-Rex avec celles qu'il avait déjà obtenues avec le Mastodonte et surtout 21 autres espèces animales dont l'alligator et l'homme. La comparaison permet de reconstruire tous les arbres phylogénétiques possibles, qui ont été présentés dans Science. Les parentés obtenues sont conformes aux déductions faites à partir des études des squelettes.
Ce genre de technique pourrait bien avoir de l'avenir pour clarifier des débats concernant les arbres phylogénétiques d'autres animaux disparus.

Source : futura-sciences