Mes galėtume būti nuodingi. Netikėtas atradimas: turime genus, kurie leidžia gaminti nuodus

Remiantis nauju tyrimu, paskelbtu žurnale „Proceedings of the National Academy of Sciences“ (PNAS), genetiniai blokai, iš kurių gyvatės gamina burnos nuodus, yra bendri žinduoliams ir ropliams. Todėl nors šiuo metu galbūt nepasižymime mirtį sukeliančiu įkandimu, neatmestina galimybė, kad vieną dieną toks savotiškas ginklas galėtų išsivystyti.

Tyrimo autoriai pradėjo domėtis burnos (nasrų) nuodų šaknimis, kurios nepriklausomai išsivystė įvairiems gyvūnams – nuo gyvatės iki vorų. Ankstesniuose tyrimuose daugiausia dėmesio buvo skiriama genams, sukuriantiems konkrečius toksinus, esančius skirtingų rūšių nuoduose – tačiau nepavyko pateikti konkrečių atsakymų, kaip pirmą kartą išsivystė burnos nuodų sistema.

Ieškodami sprendimo, šio naujausio tyrimo autoriai nusprendė nenagrinėti genų, susijusių su toksinų gamyba – o sutelkė dėmesį į vadinamuosius „tvarkymosi genus“, kurie palaiko ir reguliuoja burnos nuodų sistemą. Ištyrę Taivano habu gyvatės rūšies genomą, mokslininkai nustatė apie 3000 tokių genų, kuriuos bendrai pavadino „metanuodų tinklu“ (angl. metavenom network).

Šiame tinkle esantys genai pirmiausia susiję su baltymų lankstymo reguliavimu – esminiu žingsniu gaminant nuodus, kurie susideda iš daugybės baltymų, kurie visi turi būti tinkamai reguliuojami. Konkrečiau, metavenomo tinklo genai paprastai skirstomi į du skirtingus kelius: baltymo nesusilankstymo atsaką (angl. unfolding protein response , UPR), kuris „numato, aptinka ir teisingai sulanksto neteisingai susilankstančius baltymus“, ir su endoplazminiu tinklu susijusį baltymų skaidymą (angl. endoplasmic reticulum-associated protein degradation, ERAD), kuris „užtikrina, kad neteisingai susilankstę baltymai būtų skaidomi, kad būtų išvengta ląstelių toksiškumo“.

Ištyrę įvairių roplių ir žinduolių genomus – įskaitant žmogaus – mokslininkai nustatė, kad visuose juose yra tų pačių tipų genų. Skirtumas tik tas, kad užuot palaikęs nuodų baltymų gamybą, šis tinklas užtikrina teisingą seilių baltymų sulankstymą ne nuodingų rūšių gyvūnams.

Taigi, nors gyvatės nuodų liaukos ir žinduolių seilių liaukos galiausiai atlieka skirtingas funkcijas, jos turi bendrą reguliavimo genų rinkinį, kuris išliko nuo pat tolimos praeities, kai šios dvi linijos išsiskyrė.

„Daugelis mokslininkų intuityviai manė, kad tai tiesa, tačiau tai pirmieji tikrai tvirti teorijos, kad nuodų liaukos išsivystė iš ankstyvųjų seilių liaukų, įrodymai, – aiškina tyrimo autorius Agneeshas Barua. – Tik gyvatės į savo nuodus įtraukdė daugybę skirtingų toksinų ir didindamos genų, dalyvaujančių gaminant nuodus, skaičių, o žinduoliai, pavyzdžiui, kirstukai, gamina paprastesnius nuodus, kurie labai panašūs į seiles.“

Be to, šis atradimas atskleidžia aiškų evoliucijos kelią, kuriuo eidami tam tikri žinduoliai vieną dieną galėtų išvystyti burnos nuodus.

„Praėjusio amžiaus devintajame dešimtmetyje buvo atlikti eksperimentai, kurie parodė, kad pelių patinai seilėse gamina junginius, kurie yra labai toksiški, kai jų sušvirkščiama žiurkėms, – pasakoja A. Barua. – Jei tam tikromis ekologinėmis sąlygomis pelės, kurios seilėse gamina daugiau toksiškų baltymų, sėkmingiau dauginsis – tai po kelių tūkstančių metų galime susidurti su nuodingomis pelėmis.“

Panašiai ir žmogaus seilėse yra baltymo, vadinamo kalikreinu, kurio taip pat yra daugelyje nuodingų išskyrų. Kitaip tariant, jau turime pagrindinius komponentus mirtinai pavojingam įkandimui išsivystyti.

Parengta pagal „IFL Science“.