Un nou estudi avalua el potencial filogenètic de les proteïnes de l’esmalt dental antic
L'esmalt dental és un teixit extraordinàriament resistent i, fins i tot després de milers o milions d'anys, conserva petits fragments de proteïnes que poden proporcionar informació sobre el passat dels individus. Aquest conjunt de proteïnes de l’esmalt (anomenat enamelome, en anglès), ha estat clau per reconstruir les relacions evolutives. No obstant això, atès que aquestes proteïnes provenen d'un nombre reduït de gens i que les proteïnes es degraden amb el temps, la comunitat científica han debatut llargament sobre si realment pot proporcionar prou informació per a dur a terme anàlisis evolutives precises. L’estudi publicat analitza aquesta qüestió i avalua fins a quin punt les proteïnes de l'esmalt poden situar les espècies extintes dins de l'arbre genealògic dels primats.
L'equip de recerca, liderat per Esther Lizano, Investigadora Distingida Júnior a l'ICP, i Tomàs Marquès-Bonet, Investigador Principal a l'Institut de Biologia Evolutiva (IBE) i Professor d'Investigació ICREA a la Universitat Pompeu Fabra (UPF), va simular patrons de degradació de proteïnes antigues i els va comparar amb arbres filogenètics coneguts basats en dades genòmiques. Analitzant 14 proteïnes clau de l'esmalt dental de 232 espècies de primats, van avaluar la capacitat d'aquestes proteïnes per reconstruir relacions evolutives. Els resultats mostren que, si bé les proteïnes de l’esmalt permeten situar les espècies fòssils a nivell de família, la seva capacitat per diferenciar espècies molt properes entre elles és limitada a causa del nombre reduït de loci informatius.
Joahanna Krueger al laboratori. Crèdit a Esther Lizano.
Un dels aspectes clau de l'estudi és que incloure certes proteïnes de col·lagen pot introduir errors en l'anàlisi filogenètica, com s'ha observat en la posició incorrecta dels tarsers en relació amb altres primats. L'estudi destaca la importància de seleccionar adequadament les proteïnes analitzades i de tenir en compte els efectes de la degradació proteica a l'hora d'interpretar dades paleoproteòmiques antigues.
Aquesta investigació té implicacions importants per al camp de la paleoproteòmica, una disciplina emergent que permet estudiar les relacions evolutives d'èpoques remotes en les quals ja no es conserva ADN antic. L'estudi estableix un marc per avaluar la viabilitat de futures reconstruccions filogenètiques basades en proteomes i posa de manifest la necessitat de perfeccionar les metodologies en aquest àmbit.
Aquesta publicació és el primer estudi desenvolupat dins del marc de la Unitat de Paleobiologia, ICP-CERCA, després de la recent incorporació de l'ICP com a Unitat Associada del Consejo Superior de Investigaciones Científcas (CSIC) a través de l'IBE.
Article de referència:
Fong-Zazueta, R., Krueger, J., Alba, D. M., Aymerich, X., Beck, R. M. D., Cappellini, E., Carrillo-Martín, G., Cirilli, O., Clark, N., Cornejo, O. E., Farh, K. K.-H., Ferrández-Peral, L., Juan, D., Kelley, J. L., Kuderna, L. F. K., Little, J., Orkin, J. D., Paterson, R. S., Pawar, H., Marques-Bonet, T., & Lizano, E. (2025). Phylogenetic signal in primate tooth enamel proteins and its relevance for paleoproteomics. Genome Biology and Evolution, 17, evaf007. https://doi.org/10.1093/gbe/evaf007