Тигровая гремучая змея, обитающая в Северной Мексике, обладает уникальным и крайне опасным ядом. Его особенность заключается в парадоксальном сочетании: он невероятно смертоносен, но при этом имеет относительно простой состав. Всего несколько ключевых токсинов формируют это мощное вещество, которое атакует нервную систему жертвы, вызывая резкое падение артериального давления и остановку дыхания. Однако, как выяснили учёные, за кажущейся простотой скрывается сложная генетическая история. Результаты исследования, опубликованные в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, показывают, что геном змеи содержит гораздо больше генов, связанных с ядом, чем она фактически использует.
Генетическая загадка смертельного яда
Когда исследователи секвенировали геном тигровой гремучей змеи, они сделали удивительное открытие: активными оказались лишь около половины генов, ответственных за производство яда.
Обратите внимание: Иммунная система Альпаки поможет в лечении больных раком.
Это означает, что эволюция «отключила» значительную часть генетического потенциала, оставив только самые эффективные компоненты. Понимание этого механизма — почему змея использует лишь малую часть своего генетического арсенала — может стать ключом к созданию более совершенных лекарств на основе змеиного яда.
«Нас интересовало, отражается ли эта простота яда на генетическом уровне», — объясняет Марк Маргрес (Mark Margres), эволюционный биолог из Университета Южной Флориды и соавтор исследования. Другими словами, учёные хотели выяснить, является ли генетический «рецепт» яда таким же минималистичным, как и его конечный состав.
«Или же они просто удалили кучу генов из своего генома, и у них осталось только от семи до дюжины генов, связанных с ядом? А может, у них есть ещё много генов, но различные молекулярные механизмы их отключают?» — говорит Маргрес.
Нейротоксины против «мясорубки»
Главное отличие яда тигровой гремучей змеи от яда её сородичей — доминирование нейротоксинов. В то время как большинство гремучих змей полагаются на соединения под названием металлопротеиназы, которые разрушают ткани жертвы (Кристофер Паркинсон (Christopher Parkinson), эволюционный биолог из Университета Клемсона, сравнивает их действие с «мясорубкой»), тигровая змея использует более изощрённое и быстрое оружие, атакующее нервную систему.
«У многих гремучих змей, таких как западная алмазная спина, яд силён, но он не обладает той смертоносностью, которая характерна для яда тигровой гремучей змеи», — отмечает Кристофер Паркинсон, также являющийся соавтором работы.
К счастью для людей, тигровые гремучие змеи (своё название они получили из-за полосатого рисунка чешуи) встречаются редко и редко нападают. «Но если бы они это сделали, это был бы очень, очень опасный укус... именно из-за высокого уровня нейротоксина», — предупреждает Паркинсон.
От яда к лекарству
Исследователи не только изучили гены, но и подтвердили наличие 15 токсичных белков в реальных образцах яда. Это доказывает, что по крайней мере половина генов, связанных с ядом, не участвует в его производстве. Это открытие имеет огромное практическое значение.
Змеиный яд уже давно служит источником для целого ряда жизненно важных лекарств, включая препараты для снижения высокого кровяного давления и лечения последствий инсультов. Большинство этих лекарств созданы на основе токсинов, обнаруженных в яде. Более глубокое понимание того, как и почему змеи «выбирают» определённые токсины из своего генетического арсенала, может ускорить разработку новых, более эффективных терапевтических средств. Изучение простоты смертельного яда, таким образом, действительно может спасти множество жизней.
Наши другие интересные статьи:
- Открытие отеля в Китае с вольером для белых медведей !
- Спустя 10 лет... после катастрофы на Фукусиме
- Многие млекопитающие являются заразными зеваками - и вот почему !
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Яд гремучей змеи невероятно смертелен, но понимание его может спасти жизни !.