New approaches by mass spectrometry for the characterization of archaeological and biological systems : application to the study of hair of prehispanic mummies from the Andean coast

Nouvelles approches par spectrométrie de masse pour la caractérisation de systèmes archéologiques et biologiques : application à l'étude de cheveux de momies préhispaniques de la côte andine

Margaux Fresnais (1)

1 CMC - Chimie de la matière complexe

Hair is an ideal material for the archaeometric study of past civilizations. Although it is rarely described, molecular study of hair and its proteome can provide precious clues on the ancient hair composition, its preservation state, as well as its environment. Here, we describe the implementation of a bottom-up proteomic approach for the mass spectrometry analysis of proteins from mummy hair. Through this approach, it was possible to identify the ancient hair proteins from a minimal initial amount of sample, and to characterize their molecular conservation state. This study was associated to an interdisciplinary project that also integrates structural analyses by FTIR and elemental analyses by SEM-EDS, XRF and PIXE. Finally, TLC-MALDI-MS hyphenation was implemented for the characterization of biological and archaeological systems, which are also complex and precious.

Les cheveux constituent un matériau de choix en archéométrie pour l’étude des civilisations anciennes. L’étude moléculaire de cheveux de momies et de leur protéome peut apporter de précieuses informations sur la composition, la préservation et l’environnement de la fibre. Une approche protéomique bottom-up dédiée à l’analyse en MS des protéines de cheveux de momies a été donc implémentée. Celle-ci a permis l’identification des protéines capillaires de cheveux anciens à partir de quantités minimales, ainsi que la caractérisation de leur état de conservation. Cette approche a été associée à une stratégie interdisciplinaire, intégrant également des analyses structurelles par FTIR, et élémentaires par SEM-EDS, XRF et PIXE. Enfin, le couplage direct TLC-MALDI-MS a été mis en place pour la caractérisation de systèmes biologiques et archéologiques, complexes et précieux.

Mots clés: Mass spectrometry; Mummy hair; Proteomics; Biomarker of keratin degradation; TLC-MALDI-MS

Mots clés: Spectrométrie de masse; Cheveux de momie; Protéomique; Biomarqueur de dégradation des kératines; TLC-MALDI-MS

Domaines: Chimie analytique

Margaux Fresnais. Nouvelles approches par spectrométrie de masse pour la caractérisation de systèmes archéologiques et biologiques : application à l'étude de cheveux de momies préhispaniques de la côte andine. Chimie analytique. Université de Strasbourg, 2016. Français. ⟨NNT : 2016STRAF033⟩. ⟨tel-01508533⟩