令人惊讶的新证据显示鼠标的咬伤持有有毒潜力

台湾Habu Snake.

台湾Habu(Protobothrops mucrosquamatus)是一种在冲绳成立的侵入性物种。信用:oist / steven aird

令人惊讶的新证据显示哺乳动物唾液腺和蛇毒腺分享共同的基础基础。

  • 毒液是蛋白质的混合物,动物为猎物捕获和自卫而武器化
  • 新的研究发现,蛇和哺乳动物共享一组在唾液和毒腺组织内具有相似的活性的基因
  • 这些常见基因通过确保腺体可以产生高负荷的功能蛋白来提供一种至关重要的基础
  • 这些调查结果提供了第一种直接证据,毒性腺从早期的唾液腺中演变而来
  • 在正确的进化条件下,哺乳动物唾液腺可用于重新抑制毒液功能

我们不是有毒的,既不是老鼠 - 但在我们的基因组中,潜在的潜力,暗示了冲绳科学技术研究生大学(卫局)的科学家澳大利亚国立大学

如同报道pnas.,研究人员发现,口腔毒液所需的遗传基础存在于爬行动物和哺乳动物中。

该研究还提供了哺乳动物中蛇和唾液腺毒腺腺体之间的潜在分子联系的第一种具体证据。

“毒液是动物武器化以固定和杀死猎物,以及自卫,”卫生博士学位,卫生博士学位第一次作家说,毒液是一种鸡尾酒。“对毒液有趣的是,它在许多不同的动物中出现了:水母,蜘蛛,蝎子,蛇,甚至一些哺乳动物。虽然这些动物演化了不同的方式来提供毒液,口腔系统 - 毒液通过咬合注射毒液 - 是最常见和最熟练的。“

但科学家们仍然在口服毒液的起源中归零。这种最新研究进入蛇,一群动物着名,害怕他们有效的咬,现在揭示了口腔毒液的古代基础。

以前,科学家们专注于代码蛋白质的基因,该蛋白质构成毒性混合物。“然而,在已经建立口腔毒液系统之后,目前在毒液中发现的许多毒素被纳入。我们需要看看毒液起源前存在的基因,使能毒液系统崛起的基因,“Barua说。

因此,该团队搜索了与毒液基因相对的基因,与毒液强烈相互作用。科学家们使用从台湾Habu蛇收集的毒液 - 一个在亚洲发现的坑毒蛇。

研究人员在这些“合作”基因中有大约3,000个,发现它们在保护细胞免受产生许多蛋白质引起的压力中发挥了重要作用。该基因也是调节蛋白质改性和折叠的关键。

当制造蛋白质时,长链


Amino acids are a set of organic compounds used to build proteins. There are about 500 naturally occurring known amino acids, though only 20 appear in the genetic code. Proteins consist of one or more chains of amino acids called polypeptides. The sequence of the amino acid chain causes the polypeptide to fold into a shape that is biologically active. The amino acid sequences of proteins are encoded in the genes. Nine proteinogenic amino acids are called "essential" for humans because they cannot be produced from other compounds by the human body and so must be taken in as food.
" class="glossaryLink ">氨基酸必须以特定方式折叠。就像在做折纸时的错误折叠一样,一个MISSTEP可以防止蛋白质假设它所需的形状正常工作。错误折叠的蛋白质也可以积聚和损伤细胞。

“这些基因在展开的蛋白质反应途径中的作用使得诸如毒素复杂的蛋白质混合物的诸如毒素的许多感觉。因此,为了确保您可以制造所有这些蛋白质,您需要一个强大的系统来确保蛋白质正确折叠,以便有效地运作,“Barua解释说。

然后,研究人员看着动物王国的其他生物的基因组,包括狗,黑猩猩和人类等哺乳动物,发现它们包含了他们自己的这些基因的版本。

当团队在哺乳动物内观察唾液腺组织时,他们发现该基因在蛇毒腺腺体中看到了类似的活性模式。因此,科学家认为,蛇中哺乳动物和毒性腺的唾液腺分享了一个古老的功能核心,自两年多年前分为数亿种赛车。

“许多科学家直观地相信这是真的,但这是第一个真正的实质证据,理论是毒性腺从早期唾液腺中演变的理论,”巴鲁纳说。“虽然蛇疯狂,但将许多不同的毒素纳入他们的毒液并增加了所涉及产生毒液的基因的数量,哺乳动物像泼妇这样的哺乳动物产生与唾液高相似性的毒液。”

唾液腺的功能可以重新阻塞的表观易容易令人愤怒是惊人的 - 并且可能意味着科学家开始在令人不安的新光线看其他哺乳动物。

“20世纪80年代有实验表明,雄性小鼠在注射到大鼠时,雄性小鼠在其唾液中产生高毒性的化合物,”Barua说。“如果在某些生态条件下,在唾液中产生更多有毒蛋白质的小鼠具有更好的生殖成功,然后在几千年里,我们可能会遇到有毒的老鼠。”

小鼠是否是或不是在这个进化路径上是一个需要进一步调查的问题,但它肯定会在毒液和非毒液之间产生线。

虽然非常不太可能,如果始终存在正确的生态条件,人类也可能变得有毒。“这绝对为一个有毒的人提供了一个全新的含义,”巴鲁笑了。

参考:“古老,保守的基因监管网络导致口腔毒液系统的崛起”,Agnebesh Barua和Alexander S.Mikheyev,2021年3月29日,国家科学院的诉讼程序
DOI:10.1073 / PNAS.2021311118