Хотя укус мыши не является венозным, укус мыши обладает ядовитым потенциалом: новые поразительные доказательства показывают, что слюнные железы млекопитающих и железы змеиного яда имеют общую генетическую основу.

Сообщая на этой неделе в PNAS, исследователи обнаружили, что генетическая основа, необходимая для развития орального яда, присутствует как у рептилий, так и у млекопитающих.
Исследование также предоставляет первое конкретное свидетельство лежащей в основе молекулярной связи между ядовитыми железами змей и слюнными железами млекопитающих.

«Яды – это смесь белков, которые животные использовали в качестве оружия для обездвиживания и убийства добычи, а также для самообороны», – сказал первый автор, Агниш Баруа, аспирант OIST. "Что интересно в яде, так это то, что он возник у многих разных животных: медуз, пауков, скорпионов, змей и даже некоторых млекопитающих. Хотя эти животные развили разные способы доставки яда, оральная система, где яд вводится через укус, является одним из наиболее распространенных и хорошо изученных."

Но ученые все еще задаются вопросом о происхождении орального яда. Это последнее исследование змей, группы животных, известных и вызывающих страх из-за их сильного укуса, теперь раскрывает древнюю основу орального яда.
Ранее ученые сосредоточились на генах, которые кодируют белки, составляющие токсичную смесь. "Однако многие из токсинов, которые в настоящее время обнаруживаются в яде, были включены после того, как система перорального введения яда была уже создана.

Нам нужно было посмотреть на гены, которые присутствовали до появления яда, гены, которые позволили создать системы яда », – сказал Баруа.

Поэтому вместо этого команда искала гены, которые работают вместе и сильно взаимодействуют с генами яда. Ученые использовали ядовитые железы, собранные у тайваньской змеи хабу – ямочной гадюки, обитающей в Азии.

Исследователи идентифицировали около 3000 таких «взаимодействующих» генов и обнаружили, что они играют важную роль в защите клеток от стресса, вызванного производством большого количества белков. Гены также играли ключевую роль в регулировании модификации и сворачивания белков.

Когда производятся белки, длинные цепи аминокислот должны складываться определенным образом. Так же, как неправильная складка при оригами, один неверный шаг не позволяет белку принять необходимую форму, необходимую для его правильного функционирования. Неправильно свернутые белки также могут накапливаться и повреждать клетки.

«Роль этих генов в пути развернутого белкового ответа имеет большой смысл, поскольку яды представляют собой сложные смеси белков. Таким образом, чтобы гарантировать, что вы можете производить все эти белки, вам нужна надежная система, чтобы убедиться, что белки правильно сложены, чтобы они могли эффективно функционировать », – объяснил Баруа.

Затем исследователи изучили геномы других существ в животном мире, включая млекопитающих, таких как собаки, шимпанзе и люди, и обнаружили, что они содержат свои собственные версии этих генов.

Когда команда изучила ткани слюнных желез у млекопитающих, они обнаружили, что эти гены имеют паттерн активности, аналогичный тому, который наблюдается в железах змеиного яда. Поэтому ученые считают, что слюнные железы млекопитающих и ядовитые железы змей имеют древнее функциональное ядро, которое сохранялось с тех пор, как две линии разделились сотни миллионов лет назад.
«Многие ученые интуитивно полагают, что это правда, но это первое серьезное доказательство теории о том, что ядовитые железы произошли от ранних слюнных желез», – сказал Баруа. "И в то время как змеи сошли с ума, включив в свой яд много разных токсинов и увеличив количество генов, участвующих в производстве яда, млекопитающие, такие как землеройки, производят более простой яд, который имеет большое сходство со слюной."

Очевидная легкость, с которой функция слюнных желез может быть изменена на ядовитую, поразительна – и может означать, что ученые начинают смотреть на других млекопитающих в новом тревожном свете.
«В 1980-х годах проводились эксперименты, которые показали, что самцы мышей производят в своей слюне соединения, которые являются высокотоксичными при введении крысам», – сказал Баруа. «Если в определенных экологических условиях мыши, которые производят больше токсичных белков в слюне, будут иметь больший репродуктивный успех, то через несколько тысяч лет мы можем столкнуться с ядовитыми мышами."

Находятся ли мыши на этом эволюционном пути или нет – вопрос, требующий дальнейшего изучения, но он определенно стирает грань между ядовитыми и неядовитыми видами.
И хотя это маловероятно, если бы когда-либо существовали правильные экологические условия, люди тоже могли бы стать ядовитыми. "Это определенно придает совершенно новый смысл токсичному человеку", – пошутил Баруа.

Пластиковые машины