Proteomické rozlišení kostí různých živočišných druhů

Abstract

O metodu, která by umožnila identifikaci zvířecího druhu kostí (včetně jejich fragmentů a úlomků), je zájem nejen v oboru archeologie i paleontologie, ale také v oblasti bezpečnosti potravin (např. při padělání a falšování surovin, kontrole dodržování obchodních norem) a v rámci forenzního zkoumání kostních vzorků. V archeologické praxi kosterní pozůstatky obratlovců (počítají se do toho savci, ptáci, plazi, obojživelníci a ryby) představují nejhojnější organické nálezy na archeologických lokalitách. Identifikace zvířecího původu kostníchvzorků je důležitá např. pro posouzení klimatických podmínek v minulosti, pochopení postupů chovu v dané lokalitě nebo pro zjištění vlivu lidské činnosti na životní prostředí v historických dobách. Identifikace kosterních nálezů se zpravidla provádí na základě charakteristických morfologických znaků, ale fragmentární zbytky tyto znaky v některých případech nemají. Metody na základě analýzy DNA se často používají pro určení zvířecích druhů, avšak tento způsob identifikace je velmi obtížný, případně není ani proveditelný. Molekuly nukleových kyselin jsou totiž poměrně nestabilní a jejich struktura může být porušena různými vlivy vnějšího prostředí (vysokou teplotou, chemickými látkami, vlhkostí) a vlivem času. Archeologické vzorky mohou být také kontaminovány exogenní DNA nacházející se na používaných nástrojích, rukavicích, rypadlech, taktéž však v rámci celéřady přírodních faktorů, které člověk neovlivnil atd.

Vertebrate bones or their fragments are, together with fragments of ceramic vessels, among the most common finds at archaeological sites in the Czech Republic. There has been an increased interest in determining the animal origin of bones both in the field of archaeology and palaeontology, as well as in the field of food safety or criminal investigations.Methods based on proteomic analysis are also used today to identify animal species of the given material. In the case of archaeological bone samples, this is ZooMS (Zooarchaeology by Mass Spectrometry), where the basis is the analysis of collagens, which represent the most abundant bone proteins. Recent bones from nine animal species and three bones dated to the Early Middle Ages were analysed. The samples were enzymatically cleaved, and the resulting peptides were analysed using the MALDI-TOF (Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization – Time Of Flight) mass spectrometry technique. The evaluation of the mass spectra was carried out using the mathematical method of PCA(Principal Component Analysis).