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Explorar o veneno tóxico da cascavel do tigre avança o uso de técnicas de ciência genética


A cascavel tigre possui o veneno mais simples, mas mais tóxico de todas as espécies de cascavel, e agora uma nova pesquisa de uma equipe liderada por um biólogo da Universidade do Sul da Flórida pode explicar a genética por trás da terrível picada de predador.

Publicado na nova edição de “Proceedings of the National Academy of Sciences, “ O professor assistente do Departamento de Biologia Integrativa da USF Mark Margres e colegas no sudeste dos Estados Unidos sequenciaram o genoma da cascavel tigre para entender o genótipo do traço do veneno. Apesar da simplicidade do veneno da cascavel do tigre, Margres diz que é cerca de 40 vezes mais tóxico do que o veneno das cascavéis de Diamondbacks do leste aqui na Flórida.

Seu trabalho é a caracterização mais abrangente da rede reguladora do gene do veneno até o momento, e a identificação dos principais mecanismos na produção do veneno particularmente tóxico ajudará os cientistas a explicar uma ampla gama de questões genéticas.

“Genótipos simples podem produzir características complexas”, disse Margres. “Aqui, mostramos que o inverso também é verdadeiro: um genótipo complexo pode produzir características simples.”

Margres colaborou com colegas da Clemson University, da Florida State University e da University of South Alabama no projeto, que buscava explicar se as diferenças nas características decorrem de diferenças no número de genes, sua sequência ou como são reguladas. Seu trabalho é apenas a segunda vez que o genoma de uma cascavel é decodificado.

O genótipo de um organismo é o conjunto de genes que ele carrega, e seu fenótipo são todas as suas características observáveis, que podem ser influenciadas por seus genes, o ambiente em que vive e outros fatores. Os biólogos evolucionistas trabalham para entender como os genes influenciam a variação do fenótipo entre organismos semelhantes. Nesse caso, eles examinaram por que diferentes espécies de cascavel diferem na composição e toxicidade do veneno.

As cascavéis tigres são nativas do deserto de Sonora, no sul do Arizona e no norte do México, onde a relativamente pequena cobra se alimenta de lagartos e roedores. Embora algumas espécies de cascavel tenham venenos complexos resultantes de dezenas de genes, Margres disse que o veneno da cascavel tigre é bastante simples: apenas 15 de seus 51 genes produtores de tóxicos impulsionam ativamente a produção de proteínas e peptídeos que atacam o sistema nervoso de sua presa faz com que a pressão arterial caia e a coagulação do sangue pare.

A equipe descobriu que o número de genes para o veneno excede em muito o número de proteínas produzidas no fenótipo simples, indicando que um processo complexo estava no cerne do veneno tóxico e que as cascavéis de tigre até têm genes tóxicos para o excedente.

“Apenas cerca de metade dos genes de veneno no genótipo foram expressos”, disse Margres. “Para mim, a parte interessante é porque os genes não expressos ainda estão presentes. Esses genes podem produzir toxinas funcionais, eles simplesmente não produzem. Isso precisa ser explorado mais a fundo.”

Além de compreender esta espécie de cobra venenosa, Margres disse que a pesquisa ajudará a avançar a ciência genética, mostrando as técnicas mais comumente usadas em pesquisas genéticas em ratos e moscas-das-frutas, organismos que são frequentemente usados ​​em estudos genéticos., Que também podem funcionar quando aplicadas a menos -organismos estudados como cobras. A equipe usou técnicas de sequenciamento genético que são comuns na pesquisa genética humana e, ao fazer isso, abriu a porta para os cientistas entenderem a relação genótipo-fenótipo em muitos outros organismos.

Outro potencial benefício colateral da pesquisa, disse Margres, é que o veneno de cobra é usado na medicina humana para combater derrames e pressão alta. Quanto mais os cientistas entendem sobre o veneno, melhor a engenharia médica pode aplicar esse conhecimento na descoberta e no desenvolvimento de medicamentos.

A pesquisa foi financiada pela National Science Foundation e pela Clemson University.

Vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=7SPZE2f-naM&feature=emb_logo


Traduzido de Science Daily

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