Científicos descubren que una toxina hallada en el veneno de serpiente y la saliva de los mamíferos evolucionó a partir del mismo gen ancestral y sugieren que el veneno evolucionó gracias a un grupo de genes con potencial tóxico común a ambos
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“Un veneno es un cóctel de proteínas tóxicas que ha evolucionado en todo el reino animal como un método para matar o inmovilizar presas”, cuenta Agneesh Barua, estudiante de doctorado en la Universidad de Graduados del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa -OIST- y autor de un artículo que bajo el título Co-option of the same ancestral gene family gave rise to mammalian and reptilian toxins se publica esta semana en la revista BMC Biology. "Pero los venenos de transmisión oral que se encuentran en las serpientes, cuyo origen aún no está claro, son particularmente complejos", añade. Sin embargo, lo que ahora acaba de averiguar Barua parece acercar a los científicos al origen de este tipo de sustancias que en muchas ocasiones resultan letales.
El veneno no es exclusivo de las serpientes. Anfibios, lagartos e incluso algunos mamíferos hacen gala de este método de defensa y depredación. Y aunque estos linajes se dividieron hace más de 300 millones de años, sus venenos tienen un origen común. O al menos esto es lo que parece indicar el trabajo de Barua, en el que se detalla como el veneno de serpiente y algunos de los componentes de la saliva de los mamíferos han evolucionado a partir de la misma proteína salival ancestral.
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FotografíasPara llegar a esta conclusión los investigadores se centraron en una clase de toxinas llamadas proteasas de serina que se encuentran en la mayoría de los venenos de serpiente así como en todos los demás venenos de reptiles y mamíferos. “En ese artículo, planteamos la hipótesis de que en el antepasado de las serpientes y los mamíferos había un grupo común de genes que tenían un potencial tóxico”, explica Barua.“Las serpientes y los mamíferos tomaron entonces diferentes caminos evolutivos. Algunos linajes de serpientes desarrollaron venenos diversos y cada vez más tóxicos, mientras que en algunos mamíferos el veneno evolucionó, pero en un grado mucho menor", añade.
Las serina proteasas son un tipo de enzimas que degrada las proteínas y que desempeñan un papel clave en la regulación de la presión arterial. La saliva de los mamíferos contiene pequeñas cantidades de estas proteínas, concretamente la llamada calicreina, aunque su función sigue sin estar clara hasta el día de hoy. Sin embargo, en las serpientes venenosas y algunos mamíferos como las musarañas y los solenodontes, estas calicreinas han desarrollado toxicidad, y cuando se inyectan en grandes cantidades pueden reducir drásticamente la presión arterial, lo que puede causar pérdida del conocimiento e incluso la muerte de los organismos en que son introducidas.
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En estudios anteriores los investigadores ya habían aventurado ciertas similitudes bioquímicas entre las calicreínas del veneno de serpientes y la presente en la saliva de los mamíferos, pero no ha sido hasta ahora que han podido averiguar si estaban relacionadas. “Hay tantas serina proteasas diferentes y que tienen un alto grado de similitud que hasta ahora era demasiado difícil aislar los genes correctos necesarios para determinar su historia evolutiva”, explica el investigador. "Pero con los avances recientes en los métodos genómicos pudimos identificar y comparar todos los genes que codifican la producción de calicreína en reptiles, anfibios, peces y mamíferos para crear un árbol evolutivo". Fue así que los investigadores encontraron que las calicreínas del veneno de serpiente y de la saliva de los mamíferos evolucionaron a partir del mismo gen ancestral.
Las calicreínas del veneno de serpiente y de la saliva de los mamíferos evolucionaron a partir del mismo gen ancestral.
"Se trata una evidencia realmente sólida para nuestra hipótesis de que el veneno evolucionó a partir de un grupo común de genes presente en algún ancestro de reptiles y mamíferos”, afirma el investigador. "Pero lo más sorprendente fue que las calicreínas salivales no tóxicas como las que se hallan en humanos y ratones también evolucionaron a partir del mismo gen ancestral".
De hecho, los investigadores encontraron que las calicreínas no tóxicas de la saliva de los mamíferos estaban más estrechamente relacionadas con las toxinas venenosas de las serpientes que con las presentes en otros mamíferos, lo que sugiere que las proteínas de calicreína salival en mamíferos, incluidos los humanos, también tienen el potencial evolutivo de volverse tóxicas. "¡Pero con una salvedad!", exclama Barua, quien defiende que "el hecho de que tengamos los componentes básicos para desarrollar el veneno no significa que esto vaya a ocurrir. El veneno es muy caro desde el punto de vista energético, por lo que para desarrollarlo evolutivamente tendría que existir una fuerte presión ecológica a la que los humanos y la mayoría de mamíferos no están sometidos". "Y al final, lo que nos dice todo esto es que la línea entre mamíferos venenosos y no venenosos es más borrosa de lo que se pensaba", expresa en investigador a modo de conclusión.
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