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遗传分析揭示蛇毒何来

    一项新的遗传分析研究显示,为了制造出致命的毒液,毒蛇不断补充新的蛋白质,从而把自己塑造成一个可怕的“杀手”。
    毒蛇大约出现在距今6000万年至8000万年之前,到现在,它们已经进化出了超过24种有毒的蛋白质。澳大利亚墨尔本大学的Bryan Fry如今终于搞清了毒液的进化机制。他的分析主要基于这样一种想法,即当一个基因在基因组中出现副本时,有机体就能够进化出一种新的蛋白质:一个基因副本保留了其原始的功能,而另一个基因副本则变成了一个新的蛋白质——也就是说,一种毒药。
    通过将蛇毒的基因组序列与其他已知的基因组序列进行比较,Fry能够推断出其中3/4的蛇毒究竟是由哪种基因的副本进化而来的。他发现,不同的毒素都可以回溯到蛋白质的状态,这些蛋白质在从大脑到睾丸的有机体的器官分类中扮演着不同的角色。例如,乙酰胆碱酯酶基中的蛋白质调控着负责肌肉控制的神经传递素,而蛇毒的构成能够控制神经细胞,造成瘫痪和呼吸障碍;与此类似的是,激肽释放酶蛋白质能够对血压进行控制,但是有毒的副本蛋白质能够诱使血压下降到一个致命的程度。Fry指出,“毒蛇采取了一种‘精彩的’邪恶策略”。
    Fry的研究成果发表在本月出版的《基因组研究》杂志上,在文章中他同时指出,毒蛇的毒液腺可能并非是从胰腺进化而来的,长期以来,曾有人一直这样假设:即便是最古老的毒液也没有一个与胰腺中的蛋白质表达相关,这可能正是这一假设所期待的。
    以色列特拉维夫大学的Elazar Kochva认为,这项研究工作对于该领域而言是一个巨大的贡献。它表明了“实际的进化情况到底是怎么样的”。但是Kochva认为,毒液腺的起源仍然需要进行讨论,并且他希望能够找到胰腺酶与一些蛇毒蛋白质之间的联系。


(赵路 群芳译自www.sciencenow.org,3月1日)
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