Aranha e centopéia veneno evoluiu de hormônio semelhante à insulina
Aranha e Centopéias
Biologia Plantas e Animais, Veneno de aranha contém neurotoxinas potentes que paralisam instantaneamente presa (geralmente insetos).
Milhões de anos atrás, no entanto, este veneno potente era apenas um hormônio que ajudou ancestrais dessas aranhas regular o metabolismo do açúcar, semelhante ao papel da insulina em seres humanos. Surpreendentemente, este hormônio em 11 de junho no jornal descreveu-weaponization Estrutura -occurred em aracnídeos, bem como centopéias, mas de maneiras diferentes.
Pesquisadores da Universidade de Queensland, na Austrália e Lewis & Clark College, em Portland, Oregon, fez a conexão enquanto a triagem para semelhanças entre as proteínas do veneno e outras moléculas. Eles descobriram que, apesar de as toxinas e a hormona tinham diferentes sequências genéticas, tinham formas moleculares semelhantes.
"Se você pegar a sequência da toxina da aranha e você fizer uma pesquisa BLAST, o hormônio é tão diferente agora que você não puxe-o para fora", disse o autor do estudo sênior Glenn King, um bioquímico e biólogo estrutural na Universidade de Queensland de Instituto de Biociências Molecular. "Mas quando nós fizemos uma pesquisa estrutural e ele puxou o hormônio, que é o que realmente nos surpreendeu-a sequência não nos disse onde as toxinas evoluiu a partir, mas a estrutura fez muito claramente."
Sabendo passado de uma toxina é útil para o desenvolvimento de novos produtos farmacêuticos e bioinsecticidas. Moléculas de veneno são extremamente complexos (alguns são compostas de mais de 3.000 peptídeos), então uma vez que a estrutura é conhecida, os pesquisadores como o rei pode mais facilmente "evoluir" uma toxina por fazer alterações em sua seqüência para adicionar ou remover funções. Os produtos de tais experimentos produziram pressão arterial drogas, analgésicos e bioinseticidas-tudo organicamente base e tão naturalmente quebrar.
Grupo do Rei descobriu que centopéia veneno tem alterações mais sutis do hormônio que torná-lo mais estável e, portanto, um melhor modelo de engenharia. Ele está colaborando com o engenheiro químico e biológico Jennifer Cochran na Universidade de Stanford para realizar esses experimentos de evolução in vitro sobre as toxinas de aranha e centopéia. O objetivo é tirar a sua toxicidade e encontrar oportunidades de usá-los para resolver problemas agrícolas ou médicos.
Uma questão que permanece é como uma proteína do corpo evoluiu para uma arma. Rei levanta a hipótese de que o hormônio pode ter sido recrutado para o veneno de um artrópode antigo de causar efeitos adversos em presas. "Se um hormônio faz algo ruim para a rapina, você pode recrutar-lo para o veneno e fazer muito isso", diz ele. "Esse é o ponto de partida e, em seguida, ele pode evoluir para se tornar mais poderoso."
Em um exemplo de evolução convergente, centopéias e neurotoxinas aranha utilizado diferentes estratégias para transformar o hormônio em uma neurotoxina potente. Ambos os artrópodes também têm várias versões das moléculas do veneno; um sinal de que eles têm sido bem sucedidos o suficiente para novas funções para ser adicionado em longo do tempo evolutivo.
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