Исследование, исследование, выполненное в Университете Квинсленда, выявило, что австралийские сцинки обладают молекулярным механизмом защиты, предотвращающим паралич мышц под воздействием змеиного яда. Профессор Брайан Фрай из Университета Квинсленда сказал, что точное понимание того, как сцинки избегают смерти, может помочь в разработке биомедицинских подходов к лечению укусов змей у людей.
«Мы стали свидетелями эволюции в её наиболее впечатляющей форме», — заявил профессор Фрай. У австралийских сцинков произошли небольшие изменения в ключевом мышечном рецепторе, известном как никотиновый ацетилхолиновый рецептор. Обычно он является целью для нейротоксинов, которые взаимодействуют с ним и нарушают передачу нервных импульсов к мышцам, что приводит к параличу и смерти. Однако, в удивительном примере естественной защиты, было установлено, что у сцинков в 25 независимых случаях развивались мутации в области связывания, которые мешали взаимодействию с ядом».
Появление и распространение ядовитых змей на Австралийском континенте оказали значительное эволюционное воздействие на беззащитных ящериц, став для них источником постоянного давления. Подобные генетические изменения наблюдались и у других видов, например, у мангустов, включивших в свой рацион кобр.
«С помощью функционального тестирования было подтверждено, что у крупного сцинка из Австралии ( Bellatorias frerei) ученые отметили, что у ящерицы и млекопитающего возникла идентичная мутация, обеспечивающая устойчивость к яду кобры. Этот факт, когда у разных видов развивается один и тот же тип резистентности, весьма показателен: эволюция, по-видимому, воздействует на одни и те же молекулярные структуры.
У сцинков мутации мышечных рецепторов проявлялись в форме присоединения молекул сахара, препятствующего воздействию токсинов, а также в замене аминокислоты аргинина в положении 187, которая является одним из строительных блоков белка).
«Для изучения взаимодействия яда и организма животного на молекулярном уровне, мы применили синтетические пептиды и модели рецепторов. Полученные данные были однозначными: некоторые измененные рецепторы не проявляли никакой активности, — отметил доктор Чандрасекара. По его словам, даже незначительное изменение в структуре белка может определить, будет ли животное жить или погибнет при контакте с высокотоксичным хищником».
Результаты исследования позволят разрабатывать противоядия и терапевтические препараты для лечения отравлений нейротоксинами. По мнению экспертов, углубленное изучение механизмов природной устойчивости к ядам откроет дополнительные возможности для создания новых лекарственных средств.
Исследование было опубликовано в журнале International Journal of Molecular Sciences.
[Фото: Scott Eipper / University of Queensland]