Evaluation de la conservation du collagène d'ossements fossiles quaternaires : applications à la racémisation et à la biogéochimie

par Eric Marzin

Thèse de doctorat en Lettres

Sous la direction de M-FRANCOIS BONIFAY.

Soutenue en 1994

à Aix-Marseille 1 .


  • Résumé

    Cette etude entre dans le cadre de la mise au point d'une methode de datation de materiel paleontologioque, par racemisation des acides amines constitutifs du collagene osseux fossile. Ce travail porte sur l'extraction du collagene, l'evaluation de sa conservation au cours du temps ainsi que sur les consequences de sa degradation sur la valeur des taux de racemisation des acides amines. Pour cela, nous avons developpe differents protocoles d'extraction en milieu acide couples a des etapes de purification par dialyse menees a des seuils de coipure variables. Nous avons montre que les criteres generalement adoptes pour determiner kla nature des proteines extraites, tels que le calcul du rapport carbone sur azote, parfois completes par des analyses de composition en acides amines, ne fournissent pas suffisamment d'informations pour evaluer correctement cette degradation. La mesure systematique des teneurs en hydroxyproline, menee parallement a la determination des rapports de racemisation, et l'etude par microcalorimetrie differentielle du collagene fossile donnent plus de renseignements. Il a egalement ete mis en evidence que les fractions de hauts poids moleculaire obtenues apres dialyse a 3500 daltons, considerees comme mieux preservees, ne pouvaient etre utilisees du fait des faibles taux de racemisation obtenus. L'extraction de fractions dont le poids moleculaire est compris entre 3500 et 10000 daltons permet d'obtenir des taux de racemosation eleves et semble plus appropriee pour poursuivre cette etude. La proportion respective, a un instant donne, des deux types de fractions definies ci-dessus, module la valeur des taux de racemisation. Ceci met en evidence la necessite d'etablir avec precision la nature du substrat analyse et particulierement l'etat de degradation du collagene.


  • Résumé

    This work concerns the fossil bone collagen extration, the evaluation of its conservation during diagenesis and the consequences of its degradation on amino acid racemization rates. We have developed different extraction processes in acidic medium followed by purification steps by dialysis carried out to varying cut-off. The carbon-nitrogen ratio, occasionally associated with global amino acids composition is using to determine the nature of the extracted proteins. These method does not give sufficient informations to accurately assess the cheminal modifications of collagen. We have shown that the systematic measurement of the hydroxyproline rate and the differential scanning microcalorimetry of fossil collagen give more informations. We demonstrate that high molecular weight fractions (superior to 3,500 daltons), considered as better preserved, could not be used on account of the low racemization rates obtained. A low molecular weight fraction (3,500 daltons to 10,000 daltons), which presents higler d l rates, seems to be more appropriated to carry on the racemization studies. At a given time, the respective ratio of these two fractions in fossil bones, modulates the racemization rate of the sample. We have to characterised the nature and mainly the cheminalm state of degradation of the collagen.

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  • Détails : 120 f
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