İnsanların Biyolojik Olarak Zehirli Tükürüğe Sahip Olma Özelliği Keşfedildi

İnsanlar zehiri hiç evrimleştirebilir mi? İnsanların  zehirli hayvanlar arasında çıngıraklı yılanlara  ve  ornitorenklere  katılma olasılığı çok düşüktür, ancak yeni araştırmalar, insanların zehir üretmek için donanıma sahip olduğunu ortaya koyuyor. Aslında bu durum tüm sürüngenler ve memelilerde var.

Özellikle insanlardaki tükürük bezleriyle ilişkili olan bu esnek genler koleksiyonu, zehrin, hayvanlar aleminde zehirsiz, atalardan bağımsız olarak 100’den fazla kez nasıl evrimleştiğini açıklıyor.

Japonya’dan bilim insanı Agneesh Barua, “Esasen, tüm yapı taşlarına sahibiz,” dedi. “Şimdi bizi oraya götürmek evrime bağlı.”

Ağızdan zehir, hayvanlar aleminde yaygındır ve primatın bilinen tek zehirli türü olan örümcekler,  yılanlar  ve  yavaş lorisler gibi çeşitli yaratıklarda bulunur. Biyologlar, ağız zehiri bezlerinin değiştirilmiş tükürük bezleri olduğunu biliyorlardı, ancak yeni araştırma, değişimin arkasındaki moleküler mekaniği ortaya koyuyor.

Araştırmaya dahil olmayan Avustralya’daki Queensland Üniversitesi’nde biyokimyacı ve zehir uzmanı olan Bryan Fry, “Bu alanda gerçek bir dönüm noktası olacak,” dedi. “Bazı olağanüstü karmaşık çalışmalarda kesinlikle sansasyonel bir iş çıkardılar.”

Esnek bir silah

Zehir, doğanın esnekliğinin nihai örneğidir. Zehirdeki toksinlerin çoğu, çok farklı hayvanlarda ortaktır;  Araştırmaya dahil olmayan Londra’daki Doğa Tarihi Müzesi’nde zehir araştırmacısı Ronald Jenner, örneğin kırkayak zehirinin  bazı bileşenlerinin  yılan zehirinde de bulunduğunu söyledi. 

Yeni çalışma toksinlerin kendilerine odaklanmıyor, çünkü bunlar hızla gelişiyor ve karmaşık bir bileşik karışımıdırlar.

Bunun yerine, Evrimsel biyolog Alexander Mikheyev ve ekibi, zehirle ilişkili olan ancak toksinlerin kendilerinin yaratılmasından sorumlu olmayan genler olan “temizlik” genlerini araştırıyorlar. Bu düzenleyici genler, tüm zehir sisteminin temelini oluşturur.

Araştırmacılar, kısmen Okinawa’da istilacı bir tür olduğu için iyi çalışılmış kahverengi bir çukur engereği olan Taiwan habu’nun ( Trimeresurus mucrosquamatus ) genomuyla işe başladı.

Barua, “Hayvanda bulunan tüm genlerin işlevini bildiğimiz için, zehir genlerinin hangi genlerle ilişkili olduğunu görebiliyorduk” dedi.

Ekip, tüm amniyotlarda birden fazla vücut dokusunda ortak olan bir gen takımyıldızı buldu. (Amniyotlar, yumurtalarını içten dölleyen veya karaya yumurtlayan hayvanlardır; sürüngenleri, kuşları ve bazı memelileri içerir.)

Barua, bu genlerin çoğunun proteinlerin katlanmasında rol oynadığını söyledi, bu mantıklı çünkü zehirli hayvanların proteinlerden oluşan büyük miktarda toksin üretmesi gerekiyor.

“Böyle bir doku, gerçekten ürettiği proteinin yüksek kalitede olduğundan emin olmalıdır” dedi.

Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, aynı tür düzenleyici temizlik genleri, insan tükürük bezinde bol miktarda bulunur ve bu aynı zamanda tükürükte bulunan önemli bir protein çeşitliliğini de büyük miktarlarda üretir. Bu genetik temel, hayvanlar aleminde bağımsız olarak evrimleşmiş çok çeşitli zehirleri mümkün kılan şeydir.

Zehirli olmayanlardan zehirliye

Başka bir deyişle, her memeli veya sürüngen, üzerine bir oral zehir sisteminin inşa edildiği genetik yapı iskelesine sahiptir. Ve insanlar (farelerle birlikte) birçok zehir sisteminde kullanılan bir anahtar proteini zaten üretiyor. Diğer proteinleri sindiren proteinler olan kallikreinler tükürükte salgılanır; aynı zamanda birçok zehrin önemli bir parçasıdır.

Fry, bunun nedeni kallikreinlerin çok kararlı proteinler olduğunu ve mutasyona maruz kaldıklarında sadece çalışmayı bırakmadıklarını söyledi. Bu nedenle, zehri daha ağrılı ve daha ölümcül hale getiren faydalı kallikrein mutasyonlarını elde etmek kolaydır (kallikreinlerin bir etkisi kan basıncında ani bir düşüştür).

Fry, “Kallikrein’in, hayvanlar alemindeki zehirlerde en geniş şekilde salgılanan bileşen türü olması tesadüf değil, çünkü herhangi bir biçimde, çok aktif bir enzim ve bazı karışık şeyler yapmaya başlayacak,” dedi.

Kallikreinler bu nedenle teorik olarak zehirli insanlar için doğal bir başlangıç ​​noktasıdır.

Jenner, zehrin en çok bir savunma yöntemi veya avı bastırmanın bir yolu olarak geliştiğini söyledi. Kesin olarak ne tür bir zehir evrimleştiği, büyük ölçüde hayvanın nasıl yaşadığına bağlıdır.

Fry, evrimin esasen zehri doğal seçilim yoluyla bir hayvanın ihtiyaçlarına göre uyarlayabileceğini söyledi.

Örneğin, yaşadıkları yer nedeniyle aynı tür olmalarına rağmen farklı zehirlere sahip olan bazı çöl yılanları var, dedi. Yılanların çoğunlukla fare avladığı çöl zemininde, zehir daha çok dolaşım sistemine etki eder. Çünkü bir yılanın ölmekte olan bir fareyi kısa bir mesafeden düz bir zeminde izlemesi zor değildir. Yılanların çoğunlukla kertenkeleleri avladığı yakındaki kayalık dağlarda, zehir güçlü bir nörotoksindir, çünkü eğer av hemen hareketsiz hale getirilmezse, kolayca bir delik içine girip tamamen ortadan kaybolabilir.

Birkaç memelinin zehri vardır. Kan pıhtılaşmasını önleyen zehirli bir tükürüğü bulunan vampir yarasalar, kimyasal silahlarını yaralardan daha etkili beslemek için kullanır. Zehirli fareler ve fareye benzeyen solenodonlar (küçük, oyuk memeliler), aksi takdirde öldürebileceklerinden daha büyük avları bastırmak için zehirlerini kullanarak ağırlık sınıflarını geçebilirler.

Kır fareleri bazen zehirlerini avlarını (tipik olarak böcekler ve diğer omurgasızları) depolamak ve daha sonra atıştırmak için felç etmek için kullanırlar. Jenner, bu arada, zehirli bir ısırığı olmayan ancak arka ayaklarında zehirli bir mahmuz olan ornitorenklerin, zehirlerini çoğunlukla diğer ornitorenklerle eşleri veya bölgeleri üzerinden kavgalarında kullandıklarını söyledi.

Elbette insanlar, bu işlerin çoğunu zehirli dişlere ihtiyaç duymadan yapan aletler, silahlar ve sosyal yapılar icat ettiler.Tüm bu proteinleri oluşturmak ve katlamak enerji gerektirir. Bu nedenle zehir kullanılmadığı zaman kolayca kaybolur.

Fry, körelmiş zehir bezlerine sahip olan ancak artık zehirli olmayan deniz yılanları türleri olduğunu, çünkü balıklarla beslenmekten toksik bir ısırık gerektirmeyen balık yumurtası ile beslenmeye geçtiklerini söyledi.

Fry, yeni araştırmanın insanlar için yeni süper güçler için pek fazla umut vermeyebileceğini, ancak zehirin kontrolünün arkasındaki genetiğin anlaşılmasının tıbbın anahtarı olabileceğini ekledi.

Bir  kobranın beyni, zehir bezlerinin ifade ettiği genleri ifade etmeye başlarsa, yılan kendi kendine zehirlenmesinden hemen ölür. Genlerin farklı dokulardaki ifadeyi nasıl kontrol ettiğini öğrenmek, kanser gibi hastalıkların anlaşılmasına yardımcı olabilir, bu da büyük ölçüde hastalık ve ölüme neden olur; çünkü dokular kontrolden çıkmaya başlar ve vücutta olmaması gereken yerlerde ürün salgılar.

Fry, “Bu makalenin önemi, sadece bu çalışma alanının ötesine geçiyor, çünkü tüm bu türden ilginç sorular için bir başlangıç ​​platformu sağlıyor,” dedi.

Araştırma, Ulusal Bilimler Akademisi Proceedings of the Nationwide Academy of Sciences dergisinde 29 Mart Pazartesi günü yayınlandı.

Derleyen: Feyza ÇETİNKOL

Parlak Renkleriyle Göz Kamaştıran Zehirli Kelebeklerin Sırrı Çözüldü

Parlak Renkleriyle Göz Kamaştıran Zehirli Kelebeklerin Sırrı Çözüldü.

/İnsanların Biyolojik Olarak Zehirli Tükürüğe Sahip Olma Özelliği Keşfedildi/ İnsanların Biyolojik Olarak Zehirli Tükürüğe Sahip Olma Özelliği Keşfedildi/