Paleontologia molecular

Paleontologia molecular é um campo de estudo interdisciplinar que visa aplicar técnicas moleculares ao material fóssil, a fim de recuperar, analisar e caracterizar "todas as biomoléculas [e.g., DNA, proteína, carboidrato e lipídio] ou seus produtos de degradação que podem ser rastreados até sua fonte e que podem lançar luz sobre a história diagenética molecular de um organismo”.^[1]^[2] O objeto de estudo da Paleontologia molecular são os biomateriais não mineralizados, que podem ser definidos como "um conjunto de materiais biológicos que incluem os tecidos moles, células, moléculas orgânicas e/ou seus produtos de degradação, em nível de grupos funcionais úteis para rastreamento da molécula original, que não são tecidos originalmente biomineralizados (e.g., ossos e dentes) e, de alguma forma, não foram substituídos por minerais durante a fossildiagênese."^[3]

O campo da paleontologia molecular tem fornecido informações importantes sobre eventos evolutivos, espécies diásporas, a descoberta e caracterização de espécies extintas. Em tempo mais recente, os avanços no campo da paleontologia molecular permitiram aos cientistas buscar questões evolutivas em um nível genético, em vez de confiar apenas na variação fenotípica. Aplicando técnicas de análise molecular ao DNA em restos de animais recentes, pode-se quantificar o nível de parentesco entre quaisquer dois organismos para os quais o DNA foi recuperado.^[4] Usando várias técnicas biotecnológicas, como extração de DNA, amplificação e sequenciamento^[5] os cientistas conseguiram obter novos insights sobre a divergência e a história evolutiva de inúmeros organismos extintos recentemente. Em fevereiro de 2021, os cientistas relataram, pela primeira vez, o sequenciamento de DNA de restos de animais, um mamute neste caso, com mais de um milhão anos, o DNA mais antigo sequenciado até hoje.^[6]^[7]

Em tempo profundo, heterogeneidades composicionais em restos carbonáceos de uma diversidade de animais, variando em idade do Neoproterozóico ao Holoceno, têm sido associados a assinaturas biológicas codificadas em biomoléculas modernas por meio de uma cascata de reações de fossilização oxidativa.^[8]^[9]^[10] A composição macromolecular de fósseis carbonáceos, alguns tonianos em idade,^[11] preservam assinaturas biológicas refletindo na biomineralização original, tipos de tecido, metabolismo e afinidades de relacionamento (filogenético).

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↑ Schweitzer MH (abril de 2004). «Molecular paleontology: some current advances and problems». Annales de Paléontologie. 90 (2): 81–102. doi:10.1016/j.annpal.2004.02.001. Consultado em 22 de abril de 2014
↑ Alves, Everton Fernando; Machado, Márcio Fraiberg (26 de abril de 2021). «Proposta de Plano de Aula sobre Paleontologia Molecular para inserção em disciplina de Paleontologia de cursos de graduação em Ciências Biológicas». Pesquisa e Ensino em Ciências Exatas e da Natureza. 5: e1695. ISSN 2526-8236. doi:10.29215/pecen.v5i0.1695. Consultado em 9 de abril de 2023
↑ Shapiro B, Hofreiter M (janeiro de 2014). «A paleogenomic perspective on evolution and gene function: new insights from ancient DNA». Science. 343 (6169). 1236573 páginas. PMID 24458647. doi:10.1126/science.1236573
↑ Waggoner B (2001). «Molecular Palaeontology» (PDF). Nature Publishing Group. Encyclopedia of Life Sciences: 1–5
↑ Hunt K (17 de fevereiro de 2021). «World's oldest DNA sequenced from a mammoth that lived more than a million years ago». CNN News. Consultado em 17 de fevereiro de 2021
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↑ Wiemann J, Fabbri M, Yang TR, Stein K, Sander PM, Norell MA, Briggs DE (novembro de 2018). «Fossilization transforms vertebrate hard tissue proteins into N-heterocyclic polymers». Nature Communications. 9 (1). 4741 páginas. Bibcode:2018NatCo...9.4741W. PMC 6226439. PMID 30413693. doi:10.1038/s41467-018-07013-3
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↑ Boatman EM, Goodwin MB, Holman HN, Fakra S, Zheng W, Gronsky R, Schweitzer MH (outubro de 2019). «Mechanisms of soft tissue and protein preservation in Tyrannosaurus rex». Scientific Reports. 9 (1). 15678 páginas. Bibcode:2019NatSR...915678B. PMC 6821828. PMID 31666554. doi:10.1038/s41598-019-51680-1
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[Schweitzer-2] Schweitzer MH (abril de 2004). «Molecular paleontology: some current advances and problems». Annales de Paléontologie. 90 (2): 81–102. doi:10.1016/j.annpal.2004.02.001. Consultado em 22 de abril de 2014

[3] Alves, Everton Fernando; Machado, Márcio Fraiberg (26 de abril de 2021). «Proposta de Plano de Aula sobre Paleontologia Molecular para inserção em disciplina de Paleontologia de cursos de graduação em Ciências Biológicas». Pesquisa e Ensino em Ciências Exatas e da Natureza. 5: e1695. ISSN 2526-8236. doi:10.29215/pecen.v5i0.1695. Consultado em 9 de abril de 2023

[Shapiro-4] Shapiro B, Hofreiter M (janeiro de 2014). «A paleogenomic perspective on evolution and gene function: new insights from ancient DNA». Science. 343 (6169). 1236573 páginas. PMID 24458647. doi:10.1126/science.1236573

[Molecular_Palaeontology-5] Waggoner B (2001). «Molecular Palaeontology» (PDF). Nature Publishing Group. Encyclopedia of Life Sciences: 1–5

[CNN-20210217-6] Hunt K (17 de fevereiro de 2021). «World's oldest DNA sequenced from a mammoth that lived more than a million years ago». CNN News. Consultado em 17 de fevereiro de 2021

[NAT-20210217-7] Callaway E (fevereiro de 2021). «Million-year-old mammoth genomes shatter record for oldest ancient DNA». Nature. 590 (7847): 537–538. Bibcode:2021Natur.590..537C. PMID 33597786. doi:10.1038/d41586-021-00436-x

[:0-8] Wiemann J, Fabbri M, Yang TR, Stein K, Sander PM, Norell MA, Briggs DE (novembro de 2018). «Fossilization transforms vertebrate hard tissue proteins into N-heterocyclic polymers». Nature Communications. 9 (1). 4741 páginas. Bibcode:2018NatCo...9.4741W. PMC 6226439. PMID 30413693. doi:10.1038/s41467-018-07013-3

[:1-9] Wiemann J, Crawford JM, Briggs DE (julho de 2020). «Phylogenetic and physiological signals in metazoan fossil biomolecules». Science Advances. 6 (28): eaba6883. Bibcode:2020SciA....6.6883W. PMC 7439315. PMID 32832604. doi:10.1126/sciadv.aba6883

[:2-10] Boatman EM, Goodwin MB, Holman HN, Fakra S, Zheng W, Gronsky R, Schweitzer MH (outubro de 2019). «Mechanisms of soft tissue and protein preservation in Tyrannosaurus rex». Scientific Reports. 9 (1). 15678 páginas. Bibcode:2019NatSR...915678B. PMC 6821828. PMID 31666554. doi:10.1038/s41598-019-51680-1

[:3-11] Tang Q, Pang K, Li G, Chen L, Yuan X, Xiao S (setembro de 2021). «One-billion-year-old epibionts highlight symbiotic ecological interactions in early eukaryote evolution». Gondwana Research (em inglês). 97: 22–33. Bibcode:2021GondR..97...22T. ISSN 1342-937X. doi:10.1016/j.gr.2021.05.008

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