El enigma del colágeno de los dinosaurios

Asombrosamente, el colágeno de los esqueletos de los dinosaurios permanece intacto durante millones de años, a pesar de tener enlaces químicos que solo deberían persistir durante unos 500 años. Este misterio viene desconcertando a la comunidad científica desde hace tiempo. Un nuevo estudio podría haber dado con la explicación de este insólito fenómeno.

El estudio lo ha realizado un equipo integrado, entre otros, por Jinyi Yang y Ron Raines, ambos del Instituto Tecnológico de Massachusetts en Estados Unidos.

El colágeno es la proteína más abundante en los animales. Se encuentra en la piel y en los tejidos conjuntivos, como el cartílago y los huesos.

Contra todo pronóstico, se extrajeron fragmentos de colágeno de los huesos de fósiles de 68 millones de años de Tyrannosaurus rex y aparentemente se detectaron vestigios de colágeno en el esqueleto de un Lufengosaurus de hace 195 millones de años.

El colágeno consta de hebras proteicas (cadenas de aminoácidos) que forman triples hélices. Al igual que una cuerda, las hélices a su vez se entretejen para formar un material fibroso fuerte. Cuando se exponen al agua, por lo general, los enlaces peptídicos que unen aminoácidos se descomponen en un proceso conocido como “hidrólisis”. No obstante, cuando son péptidos de colágeno, ese proceso destructivo no tiene lugar. Se propusieron diversas explicaciones, pero Yang, Raines y sus colegas consideraron que esas teorías carecían de fundamentos físicos y químicos para la resistencia de los enlaces peptídicos del colágeno como los preservados en los primitivos huesos de dinosaurios. El equipo se propuso completar los enlaces faltantes.

A través de métodos experimentales e informáticos, los investigadores examinaron el comportamiento de imitaciones de moléculas pequeñas de péptidos de colágeno. En particular, estudiaron las interacciones entre los grupos acilo de las moléculas, que contienen un átomo de carbono unido con un doble enlace a un átomo de oxígeno. Descubrieron que cada grupo acilo comparte parcialmente sus electrones con un grupo acilo cercano.

Estos resultados indican que tales interacciones protegen a cada enlace peptídico en una triple hélice de colágeno de la hidrólisis, por lo que la estructura puede permanecer intacta.

Reconstrucción de la estructura ósea de la cabeza de un dinosaurio. (Foto: NPS)

Los autores del estudio afirman que las lecciones extraídas de la estabilidad conferida por estas interacciones podrían ayudar a orientar el diseño de otros materiales con un ciclo de vida excepcionalmente prolongado.

El estudio se titula “Pauli Exclusion by n→π* Interactions: Implications for Paleobiology”·Y se ha publicado en la revista académica ACS Central Science. (Fuente: American Chemical Society)