Molecular Ecology Resources: Новый метод поможет найти источник яда в генах змей

Из 4000 видов змей лишь около десяти процентов могут серьёзно ранить человека. Поэтому укусы змей — важная проблема для здравоохранения.

Чтобы изучить, как змеи производят яд и чем отличаются яды разных видов, исследователи разработали новый способ определения «змеиных» генов.

Работа опубликована в журнале Molecular Ecology Resources.

Мы разработали инструмент, который позволяет быстро определить гены, производящие яд, у змей, — говорит Сара Руан, помощник куратора герпетологии в Интегративном исследовательском центре Негауни при Музее Поля и старший автор исследования.

У всех живых существ есть ДНК, которая содержит инструкции по строению и функционированию организма. Эти инструкции называются геномом, а небольшие участки генома — генами. Например, геном человека состоит примерно из 20 000 генов, которые содержат инструкции для всего — от роста клеток до цвета глаз.

Гены, связанные с производством яда, есть и у змей. Разные виды ядовитых змей используют разные комбинации этих генов для производства токсинов.

Змеиные яды действуют по-разному: одни влияют на нервную систему, другие — на кровообращение, третьи — на функции клеток.

Руан отмечает, что важно знать состав яда, поскольку это может помочь в создании противоядия для лечения укусов определённых видов змей. Кроме того, некоторые компоненты змеиных ядов уже используются в медицине. Например, первый ингибитор АПФ для снижения высокого кровяного давления был создан на основе вещества из яда бразильской ядовитой гадюки.

Учёные во главе с первым автором исследования Скоттом Трэверсом разработали методику под названием VenomCap. Она позволяет быстро и просто определить, какие из генов, отвечающих за выработку яда у змей, есть у конкретной особи.

VenomCap — это набор зондов для захвата экзонов, которые взаимодействуют с определённой группой генов. Методика была разработана так, чтобы связываться с любым из нескольких тысяч генов, участвующих в производстве яда. Это позволяет не проводить секвенирование всего генома змеи и искать в нём гены, вырабатывающие яд.

Исследователи проверили способность VenomCap связываться с генами, которые вырабатывают яд. Они взяли образцы тканей у 24 видов змей из семейства Elapidae, в том числе кобр, мамб и коралловых змей. Предыдущие исследования уже показали наличие таких генов у этих змей, и VenomCap сопоставил эти результаты с точностью около 76%.

VenomCap можно использовать с тканями из любой части тела змеи, а не только из ядовитых желёз. Это ещё один метод определения генов яда у змей.

Набор VenomCap позволяет анализировать гены яда у 400 видов змей семейства элапид. Это поможет учёным понять, как образ жизни этих пресмыкающихся связан с их ядами.

Руан отмечает, что с помощью VenomCap можно сравнивать яды разных видов змей. Это позволит ответить на вопрос: змеи вырабатывают яд в зависимости от образа жизни или их образ жизни зависит от яда?

VenomCap помогает изучать эволюцию змей и разрабатывать методы лечения змеиных укусов.

Укус змеи может быть смертельным, особенно в странах, где медицинская помощь труднодоступна или нет необходимых лекарств. Поэтому важно изучать змеиный яд и определять его состав у разных видов. Это поможет создать эффективные методы лечения.

19.09.2024