一個新的遺傳分析表明,,毒蛇為了制造蛇毒,使用了比較普通的蛋白質(zhì),,并把它們轉(zhuǎn)化成了致命的殺手,。
毒蛇在進(jìn)化史上出現(xiàn)于6千萬到8千萬年前,而從那以后,它們獲得了超過24種以上的有毒蛋白質(zhì),。澳大利亞墨爾本大學(xué)的Bryan Fry發(fā)現(xiàn)了它們是如何獲得了蛇毒,。他的分析是基于一個概念,即當(dāng)基因組的一個基因加倍復(fù)制之后,,生物就能進(jìn)化出新的蛋白質(zhì):一份基因保持原有功能,,而另一個變異成了一個新的基因——在這個例子里,變成了毒素基因,。
通過比較蛇毒基因序列和其他已知的序列,,F(xiàn)ry在3/4的情況中就能推斷出哪個基因被復(fù)制了。他發(fā)現(xiàn)不同的毒素來自不同器官中扮演不同角色的蛋白質(zhì)——從大腦到味覺器官,。例如,,乙酰膽堿酯酶家族的蛋白質(zhì)是一種用于控制肌肉的普通神經(jīng)遞質(zhì),但是以蛇毒形式存在的類似蛋白質(zhì)卻引起麻痹和呼吸困難,;類似地,,激肽釋放酶調(diào)整血壓,但是它的有毒形式會導(dǎo)致血壓的致命下降,。“它們采取了一種優(yōu)雅的邪惡策略,,”Fry說。
Fry的研究成果發(fā)表在了本月的《基因組研究》雜志上,。這個發(fā)現(xiàn)也表明蛇的毒腺不一定是從胰腺進(jìn)化來的——長久以來科學(xué)家曾這樣假定,。沒有任何一個蛇毒前體基因和在胰腺中表達(dá)的基因相關(guān)。
以色列特拉維夫大學(xué)的Elazar Kochva說,,這項研究對這個領(lǐng)域做出了重要貢獻(xiàn),。它顯示了“經(jīng)濟(jì)的進(jìn)化可以是怎樣的。”但是Kochva相信,,毒腺本身的起源仍然有爭議,,而他認(rèn)為仍然有可能找到胰腺酶和一些蛇毒蛋白之間的關(guān)系。