Novas evidências surpreendentes mostram que as glândulas salivares de mamíferos e as glândulas de veneno de cobra compartilham uma base genética comum. – Ciência Diária

Reportando esta semana em PNAS, os pesquisadores descobriram que a base genética necessária para o veneno oral evoluir está presente tanto em répteis quanto em mamíferos.

O estudo também fornece a primeira evidência concreta de uma ligação molecular subjacente entre as glândulas venenosas de cobras e as glândulas salivares de mamíferos.

“Os venenos são um coquetel de proteínas que os animais juntam para imobilizar e matar suas presas, bem como para a autodefesa”, disse o primeiro autor Agneesh Barua, estudante de doutorado do OIST. “O interessante sobre o veneno é que ele surgiu em tantos animais diferentes: águas-vivas, aranhas, escorpiões, cobras e até alguns mamíferos. Embora esses animais tenham evoluído de maneiras diferentes para administrar o veneno, um sistema oral, onde o veneno é injetado através de uma mordida – é um dos mais comuns e mais bem estudados. “

Mas os cientistas ainda estão se concentrando na origem do veneno oral. Esta última pesquisa com cobras, um grupo de animais reconhecidos e temidos por sua poderosa mordida, agora revela a base ancestral do veneno oral.

Anteriormente, os cientistas se concentraram nos genes que codificam as proteínas que compõem a mistura tóxica. “No entanto, muitas das toxinas atualmente encontradas no veneno foram incorporadas depois que o sistema de veneno oral já estava estabelecido. Precisávamos olhar os genes que estavam presentes antes da origem do veneno, genes que permitiram o surgimento dos sistemas. Do veneno. “, disse Barua.

Então, em vez disso, a equipe procurou por genes que trabalham ao lado dos genes do veneno e interagem fortemente com eles. Os cientistas usaram glândulas venenosas coletadas da cobra habu taiwanesa, uma víbora encontrada na Ásia.

Os pesquisadores identificaram cerca de 3.000 desses genes “auxiliares” e descobriram que eles desempenhavam um papel importante na proteção das células do estresse causado pela produção de muitas proteínas. Os genes também foram essenciais para regular a modificação e o enovelamento das proteínas.

Ao fazer proteínas, as longas cadeias de aminoácidos devem ser dobradas de uma maneira específica. Como uma dobra errada ao fazer o origami, um passo em falso impede que a proteína tome a forma necessária para funcionar corretamente. As proteínas mal dobradas também podem se acumular e danificar as células.

“O papel desses genes na via de resposta da proteína desdobrada faz todo o sentido, uma vez que os venenos são misturas complexas de proteínas. Portanto, para garantir que você pode fazer todas essas proteínas, você precisa de um sistema robusto para garantir que as proteínas se dobrem corretamente para que eles podem funcionar com eficácia ”, explicou Barua.

Os pesquisadores então examinaram os genomas de outras criaturas em todo o reino animal, incluindo mamíferos como cães, chimpanzés e humanos, e descobriram que eles continham suas próprias versões desses genes.

Quando a equipe examinou os tecidos das glândulas salivares em mamíferos, eles descobriram que os genes tinham um padrão de atividade semelhante ao observado nas glândulas de veneno de cobra. Assim, os cientistas acham que as glândulas salivares dos mamíferos e as glândulas venenosas das cobras compartilham um antigo núcleo funcional que permanece desde que as duas linhagens se dividiram há centenas de milhões de anos.

“Muitos cientistas acreditaram intuitivamente que isso seja verdade, mas esta é a primeira evidência sólida para a teoria de que as glândulas venenosas evoluíram das primeiras glândulas salivares”, disse Barua. “E enquanto as cobras enlouqueciam, incorporando muitas toxinas diferentes em seu veneno e aumentando o número de genes envolvidos na produção de veneno, mamíferos como os musaranhos produzem um veneno mais simples que tem uma forte semelhança com a saliva.”

A aparente facilidade com que a função das glândulas salivares pode ser reutilizada para se tornar venenosa é surpreendente, e pode significar que os cientistas estão começando a olhar para outros mamíferos sob uma nova luz inquietante.

“Houve experimentos na década de 1980 que mostraram que camundongos machos produzem compostos em sua saliva que são altamente tóxicos quando injetados em ratos”, disse Barua. “Se sob certas condições ecológicas, os ratos que produzem proteínas mais tóxicas na saliva tiverem um melhor sucesso reprodutivo, em alguns milhares de anos, poderemos encontrar ratos venenosos.”

Se os ratos estão ou não neste caminho evolutivo é uma questão que requer mais investigação, mas certamente confunde a linha entre as espécies venenosas e não venenosas.

E embora altamente improvável, se as condições ecológicas corretas existissem, os humanos também poderiam se tornar venenosos. “Isso definitivamente dá um significado totalmente novo para uma pessoa tóxica”, brincou Barua.