什么使黑寡妇毒液如此有毒? 2017-01-10 08:07:12

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Chuck Bednar for redOrbit.com - 您的宇宙在线对黑寡妇蜘蛛的遗传,蛋白质表达和毒液含量的深入分析揭示了这些致命的蜘蛛如何以及为什么变得极其有毒

作为研究的一部分,马萨诸塞大学洛厄尔分校的Jessica Garb博士和来自美国和英国的同事团队发现,黑寡妇毒液中存在的最有效的神经毒素被称为latrotoxins

研究人员在周二的一份声明中说,那些以被称为Latrodectus的寡妇蜘蛛命名的那些毒素包括“一种破坏性衰弱的化学物质”,称为α-毒素

这种物质可以通过影响受害者神经系统的电学和化学信号传导能力来劫持人体自身的内部通信系统

“如果你被一个黑寡妇咬了,那么α-latrotoxin会进入你神经元的突触前区域:这是一个神经元突触与你的肌肉细胞或另一个神经元之间的关系,它会自我插入膜,“Garb说,她在综合和比较生物学学会年会上介绍了她的团队研究

“这会导致所有神经元的囊泡倾倒掉它们的神经递质

这真的很痛苦,“她补充说

换句话说,这种化学物质会导致受害者的神经细胞立即释放出化学信号,从而导致过程中产生巨大的痛苦

Alpha-latrotoxin长期以来一直是蜘蛛生物学家和神经科学家研究的主题,因为它可以帮助他们更多地了解神经元的功能

直到最近,血清毒素被认为是一小组蛋白质

然而,Garb的研究表明,他们实际上是一个比预期更大的群体,甚至在普通家蜘蛛中也有发现

虽然房屋蜘蛛与黑寡妇有关,但通常认为它们的毒液对人类无毒

研究人员说,各自毒药的效力差异可能是毒素产生的一个例子,但不是遗传能力

“这不仅仅是关于这些毒素的数量,而是它们的相对表达,”加布说

虽然普通的蜘蛛蜘蛛拥有多种毒素的基因,但与黑寡妇相比,它们的毒液中的毒性似乎远低于它们

然而,研究人员解释说,遗传学仍然在毒液的进化中发挥关键作用

“家蜘蛛基因组对我们来说是一个很好的资源,因为我们现在可以获得其中一种蜘蛛的基因组中的完整景观,”Garb解释道

“这种latrotoxin家族有很多谱系特异性的进化,家蜘蛛毒液中的一系列毒素似乎与黑寡妇毒液中的毒素非常不同

”通过研究不止一种蜘蛛,该研究作者能够比较物种中的毒素基因,虽然密切相关,但毒液的功能和毒性各不相同

他们发现,蜘蛛中的毒素基因虽然明显相关,但却存在很大分歧

基本上,他们发现黑寡妇没有长时间缓慢进化的latrotoxin基因,而是拥有在相对较短的时间内复制和变化的基因

这有助于他们的毒液的效力

研究作者说,多种毒素的突然出现可能使蜘蛛追捕各种不同类型的猎物,包括小型哺乳动物和爬行动物,否则它们就无法进食

黑寡妇的网甚至可能随着它们的毒液而变化,变得足够强大以捕获这些较大类型的猎物

通过从黑寡妇蜘蛛中挤出毒液,Garb和她的同事也发现它实际上是由几种不同类型的毒素组成

除了神经毒素,毒液还含有化学物质,帮助这些毒素到达受害者体内的目标

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