Новые поразительные доказательства показывают, что слюнные железы млекопитающих и железы змеиного яда имеют общую генетическую основу.

«Яды - это смесь белков, которые животные использовали в качестве оружия для того чтобы парализовать и убить свою добычу, а также для самообороны», - сказал первый автор, Агниш Баруа, аспирант OIST. «Что интересно в яде, так это то, что он возник у очень многих разных животных: медуз, пауков, скорпионов, змей и даже некоторых млекопитающих. Укус - один из самых распространенных и хорошо изученных ». Но ученые все еще задаются вопросом о происхождении орального яда.

Ранее ученые сосредоточились на генах, которые кодируют белки, составляющие токсичную смесь. «Тем не менее, многие из токсинов, которые в настоящее время обнаруживаются в яде, были включены после того, как система перорального яда была уже создана. Нам нужно было посмотреть на гены, которые присутствовали до происхождения яда, гены, которые способствовали развитию систем яда», - сказал Баруа. Поэтому вместо этого команда искала гены, которые работают вместе и сильно взаимодействуют с генами яда. Ученые использовали ядовитые железы, собранные у тайваньской змеи хабу - ямочной гадюки, обитающей в Азии.

Исследователи идентифицировали около 3000 таких «взаимодействующих» генов и обнаружили, что они играют важную роль в защите клеток от стресса, вызванного производством большого количества белков. Гены также играли ключевую роль в регулировании модификации и сворачивания белков.

Затем исследователи изучили геномы других существ в животном мире, включая млекопитающих, таких как собаки, шимпанзе и люди, и обнаружили, что они содержат свои собственные версии этих генов.

Когда команда исследовала ткани слюнных желез у млекопитающих, они обнаружили, что эти гены имеют паттерн активности, аналогичный тому, который наблюдается в железах змеиного яда. Поэтому ученые считают, что слюнные железы млекопитающих и ядовитые железы змей имеют древнее функциональное ядро, которое сохранялось с тех пор, как две эволюционные цепи разделились сотни миллионов лет назад.

«Многие ученые интуитивно полагают, что это правда, но это первое серьезное доказательство теории о том, что ядовитые железы произошли от ранних слюнных желез», - сказал Баруа. «И в то время как змеи сошли с ума, включив в свой яд много разных токсинов и увеличив количество генов, участвующих в производстве яда, млекопитающие, такие как землеройки, производят более простой яд, который имеет большое сходство со слюной».

Очевидная легкость, с которой функция слюнных желез может быть преобразована в ядовитую, поразительна - и может означать, что ученые начинают смотреть на других млекопитающих в новом тревожном свете.

«В 1980-х годах проводились эксперименты, которые показали, что самцы мышей производят в слюне соединения, которые являются высокотоксичными при введении крысам», - сказал Баруа. «Если в определенных экологических условиях мыши, которые производят больше токсичных белков в слюне, будут иметь лучший репродуктивный успех, то через несколько тысяч лет мы можем столкнуться с ядовитыми мышами».

Находятся ли мыши на этом эволюционном пути или нет - вопрос, требующий дальнейшего изучения, но он определенно стирает грань между ядовитыми и неядовитыми видами.

И хотя это маловероятно, если бы когда-либо существовали правильные экологические условия, люди тоже могли бы стать ядовитыми. «Это определенно придает совершенно новый смысл токсичному человеку», - пошутил Баруа.