Dodano: 31 marzec 2021r.

Ludzie mają biologiczny zestaw narzędzi potrzebny do produkcji... jadu

Genetycy ustalili pewną wspólną cechę łączącą ludzi z wężami. Ssaki i gady posiadają podobny zestaw genów, odpowiadających za aktywność w tkankach wytwarzających ślinę i jad. Odkrycie dostarcza pierwszych bezpośrednich dowodów na to, że gruczoły jadowe wyewoluowały z wczesnych gruczołów ślinowych.

Ludzie mają biologiczny zestaw narzędzi potrzebny do produkcji... jadu

 

Ludzie, tak jak chociażby myszy, nie są jadowici, ale w naszych genomach czai się taki potencjał - twierdzą naukowcy z Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST) i Australian National University. Ich badania pokazują, że ludzie mają biologiczny zestaw narzędzi potrzebny do produkcji jadu.

Naukowcy swoimi odkryciami podzielili się na łamach pisma „PNAS”.

Jad

Jad to koktajl białek, które zwierzęta wykorzystują do unieruchamiania i zabijania ofiar, a także do samoobrony. - Interesujące jest to, że jad występuje u tak wielu różnych zwierząt: meduz, pająków, skorpionów, węży, a nawet niektórych ssaków – mówi główny autor pracy Agneesh Barua z OIST.

- Ewolucja sprawiła, że sposoby dostarczania jadu znacznie różnią się od siebie. Jednak system wykorzystujący jamę ustną, skąd jad jest wstrzykiwany przez ukąszenie, jest jednym z najbardziej powszechnych – podkreśla naukowiec.

Genetyczne podstawy powstawania jadu

Najnowsze badania nad wężami, powszechnie znanymi drapieżnikami wykorzystującymi jad, ujawniają genetyczne podstawy powstania tego mechanizmu.

Dotychczas naukowcy skupiali się na genach, które odpowiadają za produkcję białek tworzących toksyczną mieszankę. - Jednak wiele toksyn, które znaleźć można w jadzie zwierząt, pojawiło się już po ustaleniu samego systemu wstrzykiwania jadu ofiarom. Chcieliśmy przyjrzeć się genom, które były obecne przed powstaniem jadu, genom, które umożliwiły powstanie systemów jadowych – mówi Barua.

Naukowcy wykorzystali do badań gruczoły jadowe tajwańskiego węża habu (Trimeresurus flavoviridis) występującego w Azji. Zespół poszukiwał genów, które wchodzą w interakcje z tymi odpowiedzialnymi za skład jadu.

Badacze zidentyfikowali około 3 000 podobnych, "współpracujących" genów. Odkryli, że odgrywają one ważną rolę w ochronie komórek przed skutkami produkcji dużej ilości białek. Geny te były również kluczowe w modyfikacji składu białek.

Aby powstało białko, długie łańcuchy aminokwasów muszą złożyć się w ściśle określony sposób, inaczej nie będą prawidłowo funkcjonować. Błędnie złożone białka mogą się gromadzić i uszkadzać komórki. Dlatego właśnie tak ważna wydaje się rola „współpracujących” genów.

- Jady są złożonymi mieszaninami białek. Aby zapewnić sobie możliwość ich efektywnej produkcji potrzebny jest solidny system, który zapewni, że będą prawidłowo składane - wyjaśnia Barua.

Ludzie mogą stać się jadowici?

Badacze przyjrzeli się następnie genomom innych stworzeń z całego królestwa zwierząt, w tym ssaków takich jak psy, szympansy i ludzie. Okazało się, że posiadają one własne wersje podobnych genów.

Kiedy zespół przyjrzał się tkankom gruczołów ślinowych ssaków, odkrył, że geny miały podobny wzór aktywności do tego, który można zaobserwować w gruczołach jadowych węży. Naukowcy uważają więc, że gruczoły ślinowe u ssaków i gruczoły jadowe u węży dzielą starożytny rdzeń DNA pochodzący z czasów, gdy te dwie linie się rozdzielały.

- Wielu naukowców intuicyjnie przeczuwało, że tak może być. Jednak teraz mamy pierwszy prawdziwy dowód potwierdzający teorię, że gruczoły jadowe wyewoluowały z wczesnych gruczołów ślinowych – mówi Barua.

Widoczna łatwość, z jaką funkcja gruczołów ślinowych może być wykorzystana do wytwarzania jadu jest zaskakująca. Naukowcy zaczynają patrzeć na inne ssaki w nowym, niepokojącym świetle. Być może za kilkaset lat myszy wyewoluują w taki sposób, aby produkować toksyczny jad? Niektóre badania z poprzednich lat wydają się potwierdzać słuszność podobnych obaw.

I choć jest to bardzo mało prawdopodobne, to gdyby kiedykolwiek zaistniały odpowiednie warunki ekologiczne, ludzie również mogliby stać się jadowici. - To zdecydowanie nadaje zupełnie nowe znaczenie wyrażeniu „osoba toksyczna” - żartuje Barua.

 

Źródło: Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University, fot.