
世界上最有毒的動物很小,多彩青蛙居住在中央和南美的雨林中的Dendrobatidae家族中,被稱為毒龍蛙。一隻青蛙攜帶足夠的毒藥來殺死10名成年人。有趣的是,這些青蛙並不是天生的有毒 - 它們通過吃昆蟲和其他節肢動物而獲得有毒化學物質。
但是,如果這種毒藥是致命的,為什麼青蛙本身在攝取毒藥時不會死亡呢?
加利福尼亞大學舊金山分校的心血管研究所的研究人員Fayal Abderemane-Ali說,這些青蛙避免自動氧化的能力很長一段時間都困擾了科學家。一般生理學雜誌那探討了這一現象。
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在新論文中,研究人員研究了屬的毒蛙Phyllobates該使用一種稱為Batrachotoxin的毒素,該毒素通過破壞運輸而起作用鈉離子進出細胞 - 體內最重要的生理功能之一。當你的時候腦向人體發送信號,通過電力發送它們。這些信號帶有指示到身體部分的指示,例如,四肢告訴他們移動,肌肉告訴他們收縮,並心告訴它抽水。這些電信號通過正電荷離子(例如鈉)流向負電荷的細胞而成為可能。離子通過稱為離子通道的蛋白質門流入和流出。當這些離子通道被破壞時,電信號將無法穿過體內。
Abderemane-Ali告訴Live Science,BATRACHOTOXIN導致離子通道保持開放,從而導致自由流動的帶正電荷的離子流到細胞中。如果這些無法關閉,則整個系統將失去傳輸電信號的能力。
Abderemane-Ali說:“我們需要這些渠道才能開放和關閉,以產生使我們的大腦或心臟肌肉的電力。”如果渠道保持開放,“沒有心臟活動,則沒有神經元活動或承包活動。”
基本上,如果您攝取其中一隻青蛙,您幾乎立即死亡。
那麼這些青蛙和其他有毒動物如何避免遭受同樣的命運? Abderemane-Ali說,有三種策略有毒動物用來停止自動化。最常見的是遺傳突變,該突變稍微改變了毒素靶蛋白的形狀 - 鈉離子門 - 因此它不能再與蛋白質結合。例如,一種毒蛙稱為樹突曬黑的陽aureus攜帶一種稱為Epibatidine的毒素,該毒素模仿稱為乙酰膽鹼的有益信號化學化學物質。根據2017年發表在《期刊》上的研究科學,這些青蛙在其乙酰膽鹼受體中進化了適應性,這些受體略微改變了這些受體的形狀,使其對毒素有抵抗力。
Abderemane-Ali說,有毒動物捕食者使用的另一種策略是能夠完全從體內擺脫毒素。這個過程不一定與避免自動毒性相同,這只是動物避免被食物中毒的另一種方式。
第三個策略稱為“隔離”。
Adberemane-Ali說:“該動物將開發捕獲[或]吸收毒素的系統,以確保它不會給動物帶來問題。”
在Adberemane-Ali的研究中,他從Phyllobates青蛙用毒素對其進行治療。他驚訝地發現鈉離子通道對毒素沒有抗性。
“這些動物應該死了,”阿卜拉曼 - 阿里說。由於青蛙的鈉離子通道無法抵抗毒素的破壞性作用,因此青蛙不應在其體內這種毒素生存。
基於這些結果,Abderemane-Ali懷疑這些青蛙最有可能採用封存的策略來避免使用他稱為“蛋白質海綿”的東西。青蛙可能會產生一種可以吸收毒素並持有毒素的蛋白質,這意味著毒素從來沒有機會首先達到那些脆弱的蛋白質通道。
美國牛蛙(Rana CatesbeianaAbderemane-Ali說,也使用固存。這些青蛙產生一種稱為saxiphilin的蛋白質,可以結合併阻斷毒素薩克西毒素。目前正在研究薩xiphilin,是一種潛在的解決方案,以中和通過有害的藻類開花。
最初發表在現場科學上。