La serpiente de cascabel tigre posee el veneno más simple, pero más tóxico de todas las especies de serpientes de cascabel, y ahora una nueva investigación de un equipo liderado por un biólogo de la Universidad del Sur de Florida puede explicar la genética detrás de la temible mordedura del depredador.
Publicado en la nueva edición de " Actas de la Academia Nacional de Ciencias " El profesor asistente del Departamento de Biología Integrativa de la USF Mark Margres y sus colegas en el sureste de los Estados Unidos han secuenciado el genoma de la serpiente de cascabel tigre para comprender el genotipo del rasgo del veneno. A pesar de la simplicidad del veneno de la serpiente de cascabel tigre, Margres dice que tiene aproximadamente 40veces más tóxico que el veneno de las serpientes de cascabel de Diamondback del este aquí en Florida.
Su trabajo es la caracterización más completa de la red reguladora de genes del veneno hasta la fecha y su identificación de los mecanismos clave para producir el veneno particularmente tóxico ayudará a los científicos a explicar una amplia gama de cuestiones genéticas.
"Los genotipos simples pueden producir rasgos complejos", dijo Margres. "Aquí, hemos demostrado que lo contrario también es cierto: un genotipo complejo puede producir rasgos simples".
Margres colaboró con colegas de Clemson University, Florida State University y University of South Alabama, en el proyecto, que buscaba explicar si las diferencias de rasgos se derivan de diferencias en el número de genes, su secuencia o cómo están regulados.El trabajo es solo la segunda vez que se decodifica el genoma de una serpiente de cascabel.
El genotipo de un organismo es el conjunto de genes que porta, y su fenotipo son todas sus características observables, que pueden estar influenciadas por sus genes, el entorno en el que vive y otros factores. Los biólogos evolutivos trabajan para comprender cómo influyen los genesla variación en el fenotipo entre organismos por lo demás similares. En este caso, analizaron por qué las diferentes especies de serpientes de cascabel difieren en la composición del veneno y la toxicidad.
Las serpientes de cascabel tigre son nativas del desierto de Sonora en el sur de Arizona y el norte de México, donde la víbora relativamente pequeña se alimenta de lagartos y roedores. Mientras que algunas especies de serpientes de cascabel tienen venenos complejos que son el resultado de decenas de genes, Margres dijo que la serpiente de cascabel tigreEl veneno es bastante simple: tan solo 15 de sus 51 genes productores de tóxicos impulsan activamente la producción de proteínas y péptidos que atacan el sistema nervioso de su presa, obligan a bajar la presión arterial y hacen que cese la coagulación de la sangre.
El equipo descubrió que la cantidad de genes del veneno excede en gran medida la cantidad de proteínas producidas en el fenotipo simple, lo que indica que un proceso complejo estaba en el corazón del veneno tóxico y que las serpientes de cascabel tigre incluso tienen genes tóxicos de sobra.
"Solo se expresó aproximadamente la mitad de los genes del veneno en el genotipo", dijo Margres. "Para mí, la parte interesante es ¿por qué los genes no expresados todavía están presentes? Estos genes pueden producir toxinas funcionales, simplemente no lo hacen.. Eso necesita ser explorado más a fondo ".
Más allá de comprender esta especie de serpiente venenosa, Margres dijo que la investigación ayudará a avanzar en la ciencia genética al mostrar las técnicas más comúnmente utilizadas en la investigación genética en ratones y moscas de la fruta, organismos que se usan a menudo en estudios genéticos, que también pueden funcionar cuando se aplicana organismos menos estudiados como las serpientes. El equipo utilizó técnicas de secuenciación genética que son comunes en la investigación genética humana y, al hacerlo, abrió la puerta para que los científicos comprendan la relación genotipo-fenotipo en muchos otros organismos.
Otro beneficio secundario potencial de la investigación, dijo Margres, es que el veneno de serpiente se usa en la medicina humana para combatir el accidente cerebrovascular y la presión arterial alta. Cuanto más comprendan los científicos sobre el veneno, mejor la ingeniería médica podrá aplicar ese conocimiento en el descubrimiento de fármacos ydesarrollo.
La investigación fue financiada por la National Science Foundation y la Universidad de Clemson.
Video: http://www.youtube.com/watch?v=7SPZE2f-naM&feature=emb_logo
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Materiales proporcionado por Universidad del Sur de Florida Innovación USF . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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