Геном індійської кобри підказав рецепт її отрути

Уже 100 мільйонів років тому змії були звичайними мешканцями нашої планети. У ході своєї еволюції вони зробили ставку не на тендітні кінцівки, а на старе добре повзання.

Скоротивши бюджет на кістках, деякі представники цих рептилій у таємних лабораторіях свого тіла розробили хімічну зброю – смертоносну отруту для знищення здобичі. З приблизно 3000 сучасних видів змій – 600 отруйні.

Людина – здобич?

Людина на щастя не входить до раціону повзучих рептилій. Але випадковий напад змії може спричинити значні неприємності. У бетонних джунглях складно зрозуміти, які небезпеки чекають на людей у джунглях справжніх, але щороку фіксують близько 5 мільйонів укусів людей отруйними зміями, а разом з тим 400 000 ампутацій та більше, ніж 100 000 смертей. Причому, більш ніж 46 тисяч летальних випадків трапляються в одній лише Індії.

Саме в цій країні висока щільність сільського населення поєднується з наявністю смертельно небезпечної четвірки змій, серед яких найвідомішою є індійська кобра.

Indian cobra (Naja naja).
Індійська кобра – одна з представників смертоносної четвірки. Джерело: Allison Bruce

Перша карта геному

У багатьох людей навіть серце завмирає при згадці цієї невимовно гарної, але смертоносної рептилії. Перша карта геному індійської кобри розкриває всі карти стосовно того, що ж робить її однією із найнебезпечніших тварин у світі.

Сомасекар Сешагірі з Науково-дослідної установи SciGenom в Бангалорі, Індія, та його колеги проаналізували матеріал з 14 видів тканин індійської кобри (Naja naja).

Як Попелюшка, яка демонструвала видатні навички в сортуванні круп, так і науковці з-поміж мережива некодуючих послідовностей виокремили 23 248 генів, які приховують інформацію про будову білків.

Світлина від Національний науково-природничий музей НАН України.
Коктейль зміїної отрути. Nature Genetics

Вчені приділили особливу увагу тим частинам ДНК, які особливо активно працюють в отруйних залозах змії. Саме тут вдалося знайти 19 генів, які, на думку дослідників, є ключовими для токсичності отрути. Науковцям навіть вдалося знайти не лише рецепт, а й готові страви, які закодовані інструкціями в геномі. Майже всі білки окрім трьох тепер відомі.

У цих даних є важливе значення. Розшифрування «книги рецептів» зміїної отрути надасть змогу створити дешевші та ефективніші антидоти проти укусів індійської кобри. Компоненти смертельного коктейлю та наслідки, які викликають його окремі інгредієнти, Ви можете побачити на світлині. Не використовуйте цей рецепт вдома!

Suryamohan, K., Krishnankutty, S.P., Guillory, J. et al. The Indian cobra reference genome and transcriptome enables comprehensive identification of venom toxins. Nat Genet52, 106–117 (2020). https://doi.org/10.1038/s41588-019-0559-8

Про змій ми не скажемо ні слова на нашій лекції “Ботанічні підсумки 2019 року: https://www.facebook.com/events/466890113987152/

Наша найближча лекція “Мандри на “Біглі” уже цієї неділі: https://www.facebook.com/events/587899105387985/

Підтримати Довколаботаніку можна тут (5168 7573 9483 8249 О. Коваленко), або ж на Патреоні: www.patreon.com/dovkolabotanika.

Наш телеграм: t.me/dovkolabotanika

Наш ютуб-канал: https://www.youtube.com/watch?v=NOCX8lPr7uI&t=4414s