09-28马耳他巴伊里亚

[上图]马耳他拉巴特(Rabat)Baħrija乡村鸟瞰图。该地区因可能是第一个马耳他原始城市社会的文物而闻名。学分:小袋鼠46, YouTube


我经常惊讶于考古学家能从历史文物和化石中提取多少信息来发展关于我们远古祖先生活的理论。例如,就在昨天,研究人员宣布了如何食用奶制品在青铜时代,可能有助于史前人类在欧亚大草原上的扩张。

许多这些详细的理论都要归功于显微镜光谱学近几十年来的技术,使考古学家能够对文物进行材料分析,这在以前是不可能的。特别是,蛋白质组学领域在考古学家中获得了迅速的追随者。

蛋白质组学是大规模的定量研究蛋白质,或氮有机化合物,负责许多关键的身体过程,例如,细胞生化反应和结构支持。通过研究蛋白质,考古学家可以得出关于灭绝物种的进化发展和多样化的结论,并调查过去的人类饮食和古代疾病。

研究人员利用分子生物学、生物化学和遗传学等领域的技术分析蛋白质的结构、功能和相互作用。这些信息可以用来创建蛋白质组的详细图,即一个细胞、组织或有机体所表达的或可以表达的全部蛋白质。

质谱是许多蛋白质组学研究的核心。质谱通过测量离子的质量电荷比来检测蛋白质组中多肽和其他生物分子的存在和丰度。

考古学家已经使用质谱来成功地在骨骼和其他组织中识别出古老的蛋白质. 然而,从陶瓷制品中成功回收和鉴定考古蛋白质残留物的例子相对较少,“[主要]因为陶瓷中含有的蛋白质物质量要少得多,”研究人员在最近的一份报告中写道开放存取纸

研究人员来自意大利卡塔尼亚大学,加上来自法国激进化学研究所和美国南佛罗里达州大学的同事。他们解释说,除了含有较少的蛋白质外,陶瓷制品在埋葬和储存过程中还经常受到重复使用和化学降解的污染,这使蛋白质组学分析变得极其复杂。

尽管如此,研究人员仍在继续“改进用于表征蛋白质降解和污染以及蛋白质验证和认证的实验和生物信息学策略,”研究人员写道。他们通过描述从马耳他青铜/铁器时代遗址的史前陶器中提取的蛋白质来继续这些努力il-Qlejgħ一tal-Baħrija

Il-Qlejgħa tal-Baħrija是位于地中海中部群岛马耳他西海岸的上珊瑚石灰岩高原。史前人类在Qlejgħa tal-Baħrija山顶建立了一个定居点,因为它的东侧是该地区最肥沃的土地,加上战略优势和高地的自然防御。

il-Qlejgħa tal-Baħrija的第一次考古探索是由在1909年6月,进一步的挖掘工作由d·h·特朗普.1959年以后,没有进行进一步的挖掘,但出版了一本对遗产发掘资料的全面重新评估研究人员解释说,2020年出现了第一个马耳他原始城市社会的证据,“能够与西西里和爱琴海社区建立新的联系”。

马耳他西海岸il-Qlejgħa tal-Baħrija网站的等高线地图。信贷:Tanasi et al。,氨基酸(抄送4.0)
il-Qlejgħa tal-Baħrija的总平面图,展示了所有已知的考古特征。信贷:Tanasi et al。,氨基酸(抄送4.0)

在他们的研究中,研究人员着重于确定现场是否有谷物储藏的做法,因为“在当时的西西里社会中[谷物储藏]是先进的粮食再分配政策的一个标志,”他们写道。他们通过对1909年Peet原始挖掘的三个餐具和六个粗餐具样本进行蛋白质组学分析来实现这一目标。

蛋白质组学分析涉及

  1. 从每个样品中去除0.1-0.5克,并将其研磨成粉末。
  2. 将每个样品中的粉末分成两部分,然后在酸性条件(pH=2)或碱性还原条件(pH=8.5)下进行处理。
  3. 使用商业试剂盒从非蛋白污染物中脱盐和纯化蛋白质提取物。
  4. 将获得的颗粒溶解在碳酸氢铵和DTT中以减少蛋白质。
  5. 将样品烷基化,然后使用猪胰蛋白酶消化,产生肽混合物溶液,在真空下干燥。
  6. 使用鸟枪蛋白质组分析法分析肽混合物溶液,这是一种高效液相色谱法和质谱法的结合。

研究人员从蛋白质组学数据中鉴定了数百种肽。大多数来自角蛋白和人类皮肤来源的蛋白质,但许多食物蛋白质也被识别。

为了区分食物来源的蛋白质和人类蛋白质,“这些蛋白质可能代表与样本挖掘后历史相关的污染成分”,研究人员评估了可能与古代样本中成岩作用相关的数据的两个方面:来自非酶裂解的肽,以及天冬酰胺和谷氨酰胺残基的脱酰胺水平。

基于他们的分析,研究人员得出结论,这些数据表明,这些食物来源的蛋白质可以被认为是样本的真实成分,因此对重建古代Il-Qlejgħa tal-Baħrija社区的饮食方式和饮食习惯做出了重要贡献。

“总之,值得注意的是,作为一门年轻的学科,古蛋白质组学,特别是在应用于古代陶瓷时,仍然需要在协议和适当数据库应用的效率方面进行发展。他们写道:“对蛋白质翻译后修饰的表征、氨基酸组成、化学和物理特性的进一步研究将为我们提供有趣的信息,即是什么决定了蛋白质在这段时间的特性和稳定性。”

这篇开放获取的论文发表在氨基酸,是“马耳他史前陶器有机残留物的古蛋白质组分析”(DOI: 10.1007 / s00726 - 021 - 02946 - 4)。

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