通過毒液腺轉(zhuǎn)錄組學(xué)探索單眼鏡蛇毒素因基

馬來亞大學(xué)的研究人員調(diào)查了來自馬來西亞和泰國的單眼眼鏡蛇(Naja kaouthia)的毒液 - 腺體轉(zhuǎn)錄組。他們的研究結(jié)果揭示了一系列新型生物活性分子，并為這一重要亞洲眼鏡蛇毒液的地理變異性長期困惑提供了解決方案。

來自馬來亞大學(xué)的毒液研究人員一直在觀察來自東南亞醫(yī)學(xué)上重要的毒蛇眼鏡蛇的毒液的地理變異性。來自眼鏡蛇的不同地理種群的毒液的組成，毒性作用，誘導(dǎo)的臨床綜合征甚至對抗蛇毒血清的治療反應(yīng)各不相同。想知道這種現(xiàn)象是否是由相同種類的單眼眼鏡蛇毒產(chǎn)生的基因構(gòu)成差異引起的，研究人員采取挑戰(zhàn)，通過眼鏡蛇的毒液腺來研究毒素基因。

為了解開毒液的復(fù)雜性和可變性，使用了最新的新一代測序(NGS)技術(shù)。他們發(fā)現(xiàn)毒素編碼基因的獨特表達(dá)模式在整個樣本中具有極高的冗余度。這反映了基因復(fù)制和新功能化作為將毒液裝備為“生物武器倉庫”的進(jìn)化機(jī)制之一，適用于先進(jìn)毒蛇的覓食，消化和防御。在這兩個地理標(biāo)本中都有20多個毒素基因家族被揭開，其中至少有15個屬于此物種以前沒有報道過的新型生物分子類別。“這意味著，這種獨特的亞洲眼鏡蛇的毒液腺體中含有一系列用于藥物發(fā)現(xiàn)的特殊分子 - 酶，通道阻滯劑，受體激活劑，細(xì)胞凋亡誘導(dǎo)劑等等，從而為我們開發(fā)新型鎮(zhèn)痛藥開辟了道路，癌癥，神經(jīng)生長調(diào)節(jié)劑，抗生素，抗病毒藥物等。就像是一個未開發(fā)的“寶箱”，用于健康和醫(yī)學(xué)進(jìn)步。“ 作者預(yù)測，并補充道：“我們現(xiàn)在期待的是可持續(xù)的資金支持以及與當(dāng)?shù)睾屯鈬鴮＜业姆e極合作，使這項研究更上一層樓。”

比較分子分析和選擇研究表明，毒液毒素在地理標(biāo)本之間具有遺傳上很好的保守性，同時表現(xiàn)出不同的差異表達(dá)模式。

“例如，泰國眼鏡蛇轉(zhuǎn)錄組中含有較長的神經(jīng)毒素，但馬來西亞標(biāo)本的含量要低得多。” 作者總結(jié)說：“總的來說，它是長短神經(jīng)毒素的可變含量，可以解釋這種眼鏡蛇毒的高度變異性。”

作者提出，主要毒素的可變表達(dá)與選擇的主要毒素的基因上調(diào)，增強(qiáng)的轉(zhuǎn)錄物降解或某些性狀的轉(zhuǎn)錄缺乏有關(guān)，如假化的情況。更重要的是，這些發(fā)現(xiàn)揭示了單眼眼鏡蛇毒的地理變異，并支持了該地區(qū)優(yōu)化抗蛇毒血清生產(chǎn)和蛇咬傷管理的號召。

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