Las serpientes, algunos lagartos e incluso algunos mamíferos pueden tener una mordedura venenosa. Aunque estos linajes se dividieron hace más de 300 millones de años, sus venenos han evolucionado a partir de la misma proteína salival ancestral, informaron científicos hoy en Biología BMC .
Investigadores de la Universidad de Graduados del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa OIST en Japón y la Universidad Nacional de Australia se centraron en una clase de toxinas que se encuentran en la mayoría de los venenos de serpientes y todos los demás venenos de reptiles y mamíferos llamados calicreína serina proteasas y rastrearon sus orígenes hastaun gen que se encuentra en un ancestro común.
"Los venenos son cócteles de proteínas tóxicas que han evolucionado en todo el reino animal, típicamente como un método para matar o inmovilizar presas", explicó Agneesh Barua, co-primer autor y estudiante de doctorado en OIST. "Los sistemas de veneno oral que se encuentran enlas serpientes son particularmente complejas y el origen de sus venenos aún no está claro ".
En un artículo anterior, Barua y sus colegas encontraron que la glándula salival de los mamíferos y la glándula del veneno de serpiente comparten un patrón de actividad similar en un grupo de genes reguladores, lo que sugiere que la base necesaria para que el veneno evolucione existe tanto en serpientes como en mamíferos.
"En ese artículo, planteamos la hipótesis de que en el antepasado de las serpientes y los mamíferos había un grupo común de genes que tenían un potencial tóxico", dijo Barua.y brebajes cada vez más tóxicos, mientras que en los mamíferos, el veneno evolucionó, pero en un grado mucho menor. Pero lo que queríamos saber es si las toxinas del veneno de mamíferos y serpientes evolucionaron a partir de un gen ancestral común ".
Las serina proteasas de calicreína son un tipo de enzima que degrada las proteínas, que desempeñan un papel clave en la regulación de la presión arterial. La saliva de los mamíferos contiene pequeñas cantidades de estas proteínas, aunque su función sigue sin estar clara hasta el día de hoy. Pero en las serpientes venenosas y los mamíferos, comomusarañas y solenodontes, estas proteínas han desarrollado toxicidad. Cuando se inyectan en grandes cantidades, reducen drásticamente la presión arterial, lo que puede causar pérdida del conocimiento e incluso la muerte.
Al principio, los investigadores notaron similitudes bioquímicas entre las serina proteasas de calicreína en el veneno de serpientes y las de la saliva de los mamíferos, pero los científicos no sabían hasta ahora si estaban, de hecho, emparentadas. "Hay tantas serina proteasas diferentes que tienen un altogrado de similitud, que hasta ahora, era demasiado difícil aislar los genes correctos necesarios para determinar la historia evolutiva ", dijo Barua.
Con los avances recientes en los métodos genómicos, el grupo de investigación pudo identificar y comparar todos los genes de calicreína en reptiles, anfibios, peces y mamíferos para crear un árbol evolutivo.
De manera emocionante, encontraron que las calicreína serina proteasas de veneno de serpiente y las calicreínas salivales de mamíferos evolucionaron a partir del mismo gen ancestral.
"Esta es una evidencia realmente sólida para nuestra hipótesis de que el veneno evolucionó a partir de un grupo común de genes en un ancestro que tenía un potencial tóxico", dijo Barua. "Pero lo más sorprendente fue que las calicreínas salivales no tóxicas, como las encontradasen humanos y ratones, también evolucionó a partir del mismo gen ancestral ".
De hecho, los investigadores encontraron que las calicreínas no tóxicas en la saliva de los mamíferos estaban más estrechamente relacionadas con las toxinas venenosas que se encuentran en las serpientes que con otras calicreínas que se encuentran en los mamíferos.
En general, esta evidencia sugiere que las proteínas de calicreína salival en mamíferos, incluidos los humanos, también tienen el potencial evolutivo de volverse tóxicas.
Pero, agregó Barua rápidamente, hay una advertencia. "El hecho de que tengamos los componentes básicos para desarrollar el veneno no significa que esto ocurrirá. El veneno es realmente costoso desde el punto de vista energético de fabricar, por lo que tenía que haber una fuerte presión ecológica paraque los humanos y la mayoría de los mamíferos no tienen ".
Pero lo que esto nos dice, dijo, es que la línea entre mamíferos venenosos y no venenosos es más borrosa de lo que se pensaba.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Posgrado del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa OIST . Original escrito por Dani Ellenby. Nota: el contenido puede editarse por estilo y longitud.
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