Têm humano o kit de fermentación biológica para desenvolver saliva tóxica, encuentra un estudio

“Esencialmente, no tenemos todos los componentes básicos en su lugar”, dijo el coautor del estudio Agneesh Barua, estudiante de doctorado en genética evolutiva en el Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa, no en Japón. «Agora se adapta a la evolución, la retiraremos».

El veneno oral es común en todo el reino animal y se encuentra en criaturas tan diversas como aranhas, cobras y lóris-lentos, las únicas especies venenosas de primates conocidas. Los biólogos sabían que las glándulas del veneno oral son glándulas salivales alteradas, pero una nueva investigación revela la mecánica molecular después de esta alteración.

«Será un cuadro real en la región», dijo Bryan Fry, bioquímico y especialista en venenos de la Universidad de Queensland, Austria, que no participa en la investigación. «Están haciendo un trabajo absolutamente asombroso en estudios extraordinariamente complejos».

Un arma flexible

Cualquiera de los dos venenos es el ejemplo definitivo de flexibilidad en la naturaleza. Hay muchas toxinas tóxicas comunes en animales muy diferentes; algunos componentes del veneno azotarPor ejemplo, tampoco se ha encontrado ningún veneno de cobra, como Ronald Jenner, un investigador de venenos del Museo de Historia Natural de Londres, que no participa en la investigación.

O nuevo estudio no se centra en sus propias toxinas, ya que evolucionan rápidamente en una compleja mezcla de compost, este Barua ao Ciencia viva.

Por otro lado, Barua es coautor del estudio Alexander Mikheyev, biólogo evolutivo de la Universidad Nacional de Australia, nos sella unos genes llamados «ama de llaves», genes que están asociados con el veneno, pero que no son responsables. De la creación de toxinas. Estos genes reguladores están compuestos por todo el sistema de veneno.

Los investigadores proceden del genoma del habu taiwanés (Trimeresurus mucrosquamatus), una serpiente marrón que se ha estudiado, en parte porque es una especie invasora en Okinawa.

“Una vez que conocemos la función de todos los genes que están presentes, no animales, podemos ver qué genes venenosos están asociados”, dice Barua.

El equipo descubrió una constelación de genes comunes a varios tejidos del cuerpo en todos los amniotas. (Los amniotes son animales que fertilizan sus huevos en el interior o los colocan en el suelo; incluyen réplicas, transeúntes y algunos mamíferos).

Muchos de estos genes no están involucrados en el desarrollo de proteínas, por lo que se le anima a producir muchas toxinas, que son solo proteínas.

“Um tecido porque realmente necesita una tercera certeza de que la proteína producida es de alta calidad”, dice ele.

No es que los mismos tipos de genes reguladores domésticos se encuentren en abundancia en la glándula salival humana, que también produce una cantidad significativa de proteína, que se encuentra en la saliva, en grandes cantidades. Esta base genética es la que permite una amplia variedad de venenos desarrollados independientemente en todo el reino animal.

De no tóxico a tóxico

En otras palabras, cada mamífero o reptil tiene una estructura genética sobre la que se construye el sistema de veneno oral. Los seres humanos (así como los camundongos) también producen una proteína clave que se utiliza en muchos sistemas de veneno. Al igual que las calicreínas, las proteínas que digieren otras proteínas se secretan en la saliva; También son una parte esencial de muchos venenos.

Esto se debe a que, dado que las calicreínas son muchas proteínas, se fríen y simplemente no dejan de funcionar cuando mutan. Por lo tanto, es fácil obtener mutaciones beneficiosas de las calicreínas que hacen que el veneno sea más doloroso y mortal (dos efectos de las calicreínas quedan abruptos por la presión arterial).

«No coincide que la calicreína sea o el tipo de componente más ampliamente secretado en los venenos en todo el reino animal, porque de todos modos, es una enzima muy activa y en ocasiones causa estragos», dijo Fry en desacuerdo.

Calicreinas são, por lo tanto, un punto de partida natural para humanos teóricamente tóxicos.

Se deshizo de todo o del caos que vimos en 2020, Barua brincou, «como la gente necesita ser venenosa para sobrevivir, podremos empezar a observar dos olores de kallikrein».

Más isso não é tão provável: a menos que actualmente sea estratégico, dos humanos han logrado adquirir comida y los acompañantes fracasan. Muy a menudo, el veneno evolucionó como un método de defensa o como una forma de subyugación de la presa, según Jenner ao Ciencia viva. El tipo de veneno exótico que evolucionó depende mucho de cómo viva el animal.

Esencialmente, la evolución puede adaptar el veneno a las necesidades de un animal a través de la selección natural, dice Fry.

Hay cobras del desierto, por ejemplo, que tienen diferentes venenos aunque siendo de la misma especie, están adaptadas para el lugar donde viven: no solo el desierto, donde las cobras caçam principalmente camundongos, o veneno principalmente en el sistema circulatorio, porque No es difícil para una cobra seguir a un camuflaje errante a lo largo de una distancia corta sobre un terreno llano. Con las cercanas Montañas Rocosas, donde las cobras cazan principalmente lagartos, donde el veneno es una poderosa neurotoxina, ya que no se inmoviliza de inmediato, puede romperse fácilmente y desaparecer para siempre.

Algunos mamíferos tienen veneno. Ustedes, morcegos-vampiros, que tienen una saliva venenosa que evita que se formen coágulos de sangre, usan su arma química para alimentarse de feridas de manera más efectiva. Musaranhos peçonhentos y solenodonts similares a musaranhos (pequeños mamíferos excavadores) pueden superar su categoría de peso usando su veneno para subyugar presas más grandes que fácilmente podrían matarlos.

Al mismo tiempo, usamos su veneno para paralizar presas (generalmente insectos y otros invertebrados) y andamios, sirviendo como lanchinho posterior. En la medida en que los ornitorrincos, que no tienen una mordedura venenosa, sino más bien una espora venenosa en las patas traseras, usan su veneno principalmente en brigadas con otros ornitorrincos por vecinos o territorório, dice Jenner.

Los humanos, por supuesto, inventarán ferramentas, armas y estructuras sociales que realizarán la mayoría de estas tareas sin necesidad de presas venenosas. El veneno también es caro, dice Fry. Construir y revelar todas estas proteínas requiere energía. Debido a esto, el veneno se pierde fácilmente cuando no se usa.

Hay especies de cobras marinas, Dis Fry, que tienen glándulas venenosas vestigiales, pero no más venenosas, ya que se niegan a alimentarse de peces para alimentarse de huevos de peces, que no requieren una picadura tóxica.

Es posible que una nueva investigación no genere muchas esperanzas de nuevos superpoderes para los humanos, pero comprender la genética controlando el veneno puede ser fundamental para la medicina, Accentou Fry.

Sé que el cerebro de una cobra comienza a expresar los genes expresados ​​por sus glándulas venenosas e inmediatamente se convierte en morreria por autotoxicidad. Aprender cómo los genes controlan la expresión en diferentes tejidos puede ser útil para comprender enfermedades como el cáncer, que causa daño y muerte en gran parte porque los tejidos comienzan a crecer sin control y secretan productos en las células, lugares locales del cuerpo sin fallas.

“Independientemente de este estudio, va más allá de esta área de estudio, ya que proporciona una primera plataforma para todos estos tipos de preguntas interesantes”, dice Fry.

La investigación se publicó en línea en la segunda feria (29 de marzo) en procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias.