Proteínas de 24 milhões de anos são extraídas de dente de rinoceronte

Cientistas estão ampliando os limites da paleoproteômica — o campo que estuda proteínas antigas — ao recuperar fragmentos moleculares preservados por mais de 20 milhões de anos.

O avanço mais recente envolve a extração e sequenciamento de proteínas de um dente de rinoceronte com até 24 milhões de anos, encontrado na cratera Haughton, na Ilha Devon, em Nunavut, no Alto Ártico Canadense.

Esse ambiente frio e seco preservou as proteínas em condições excepcionais, superando de longe o limite temporal conhecido para a recuperação de DNA antigo, que dificilmente sobrevive além de um milhão de anos.

Danielle Fraser, chefe de paleobiologia do Museu Canadense de Natureza e coautora do estudo publicado na revista Nature, explicou à CBC que as proteínas extraídas desse dente são dez vezes mais antigas do que qualquer DNA antigo previamente recuperado.

Até então, as mais antigas sequenciadas com detalhes que permitissem inferências evolutivas tinham cerca de quatro milhões de anos. Agora, o novo estudo quadruplica esse recorde e demonstra que proteínas podem sobreviver em fósseis muito mais antigos, principalmente em ambientes frios.

Enrico Cappellini, paleogeneticista da Universidade de Copenhague e um dos líderes do estudo, ressaltou à Science que essa é, até o momento, a recuperação de proteoma mais antiga com valor filogenético — ou seja, capaz de ajudar a entender relações evolutivas.

A equipe estima que o espécime da cratera Haughton compartilhou um ancestral comum com os rinocerontes modernos pela última vez entre 41 e 25 milhões de anos atrás. Cappellini destacou que “o próximo passo é demonstrar que isso não foi apenas um golpe de sorte” e que outros locais do Ártico podem oferecer resultados semelhantes.

O fóssil em questão é um grande molar de uma forma extinta de rinoceronte, escavado nos anos 2000. O esmalte dentário é um alvo ideal para essas análises porque é extremamente duro e protege as proteínas de degradação. 

“O esmalte é principalmente rocha: um mineral chamado hidroxiapatita. Mas sua formação é mediada biologicamente por proteínas que orientam tanto a forma quanto a dureza ao longo do tempo.

Como essas proteínas ficam enterradas profundamente dentro do mineral do esmalte, temos algumas razões para esperar que os fragmentos de proteína possam ser preservados por milhões de anos”, explicou Daniel Green, biólogo evolucionista de Harvard, à Reuters.

Além do caso canadense, um segundo estudo publicado também na Nature focou em fósseis de até 18 milhões de anos do Vale do Rift, na Bacia de Turkana, no Quênia — uma região quente onde não se esperava encontrar proteínas tão antigas. Lá, foram extraídas proteínas de dentes fossilizados de rinocerontes, elefantes e hipopótamos.

Esses fósseis revelaram vínculos evolutivos com parentes modernos desses animais. Timothy Cleland, paleontólogo molecular do Smithsonian Museum Conservation Institute, que liderou o estudo africano, argumenta que essas descobertas podem até abrir caminho para explorar proteínas em linhagens humanas, dado que a região de Turkana já rendeu fósseis importantes de hominídeos.

No entanto, o estudo africano enfrenta ceticismo. Vários cientistas entrevistados pela Science afirmaram ter pouca confiança de que as descobertas se sustentarão, principalmente por causa da metodologia usada: a chamada aquisição independente de dados (DIA).

Essa técnica funciona bem com proteínas mais jovens, mas exige muitas suposições sobre como os aminoácidos se degradam em fósseis tão antigos, o que pode gerar dados instáveis ou pouco confiáveis. 

Cleland defende seu método, afirmando que ele supera desafios como a contaminação por proteínas abundantes (como a queratina) e que a equipe validou os resultados usando também outro método, chamado aquisição dependente de dados (DDA), na análise de uma amostra de 1,5 milhão de anos.

Mesmo assim, críticos como Matthew Collins, da Universidade de Cambridge — pioneiro em paleoproteômica — dizem que isso não é suficiente para eliminar as dúvidas, e preveem que a controvérsia continuará. 

Collins observa, porém, que o estudo canadense representa um marco técnico impressionante. Segundo ele, a metodologia empregada por Cappellini e seus colegas poderia ser ampliada para analisar milhares de amostras fósseis em um período relativamente curto, iluminando relações evolutivas muito mais antigas do que se imaginava.

“O que isso significa, em teoria, é que você pode vasculhar coleções antigas ou ir a sítios onde temos esses dentes e extrair todos esses fragmentos de esmalte — que ninguém nunca deu a mínima — e de repente o mundo é seu”, afirmou à Science.

A paleoproteômica também desperta expectativas sobre investigações ainda mais profundas no tempo geológico. Green e outros pesquisadores não descartam a possibilidade de, no futuro, conseguir recuperar proteínas até da era Mesozoica, que terminou há 66 milhões de anos. 

Cappellini projeta que, no Alto Ártico, proteínas poderiam permanecer viáveis por até 40 ou 50 milhões de anos — ou até 80 milhões, caso as técnicas continuem a evoluir. “Talvez possamos recuperar proteínas que pertenceram aos dinossauros. Com esses resultados, podemos começar a pensar nisso — e não considerar mais como ficção científica”, concluiu.