蝎子的毒肽揭示秘密进化

肽蝎毒中揭示了动物的进化历史。研究结果可以提供一种新的方式来评估在自然界发现的许多复杂的关系。

有超过2400种蝎子,但研究人员努力工作都是相互关联的。这部分是因为大多数蝎子物种有相似的构造,这使得它进化分歧发生时很难确定。但是新的研究由威斯康星-麦迪逊大学的科学家,我们已经表明,特定的形状毒液肽可以帮助区分不同分支的蝎子家谱。

这项研究的结合使用phylogenomics和分子模型确定蝎子物种之间的联系和更好地理解它们的毒液毒素是如何进化的。研究人员审查基因组数据集,包括超过3100个基因来自55种蝎子拼凑出一个初步的进化树。然后分析不同物种的毒液腺RNA建立怎样的形状和功能的特定类肽不同物种进化的分裂。

他们的数据集是最全面的生物信息的集合蝎子曾经组装。该项目是共同的卡洛斯Santibanez洛佩兹全世界谁前往偏远地区去寻找蝎子和分析他们的刺痛。他解释说,虽然从其他生物的毒素如蜘蛛和蛇很有研究,蝎子毒液较好地开发,只有最有毒的蝎子吸引大多数的研究者的关注。

研究小组发现,在两个主要分支的蝎子,一类生物分子-半胱氨酸结(难闻的)肽抑制剂-演变成两种不同类型的毒素的形状。整个Buthida家庭——包含了几乎一半的蝎子物种——难闻的肽进化成钾离子通道毒素称为LKTx肽,大约球状。Iurida家庭,柳枝稷肽演变成一类钙通道被称为calcins毒素。这些分子有一个更圆的形状,更像一个三维拼图,Santibanez洛佩兹说。

“直到最近,我们开始明白,大多数蝎子不是外部的多样性,”说Prashant沙玛另一位参与该项目。只有通过观察他们与高通量测序,我们开始明白,这个群体的多样性在毒液成分——这是在分子水平上。”

基因数据分析在项目的规模令人印象深刻,说杰西卡装束进化生物学和基因组学专家从马萨诸塞州洛厄尔大学的我们,谁没有参与这项研究。这也是原始的使用比较分析的形态学检查毒液毒素形状的演变,”她补充道。

不寻常的和意想不到的是LKTx和calcin毒素Buthida内保持相对不变,Iurida家庭数亿年来notes装束,他指出,更多的方差在其他动物的毒素。

重要的是,蝎子系谱树现在比以前更解决此案。的工作将使新的蝎子的其他方面研究进化和毒素的功能解释可能会引发争论的形态学,“服装说。