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有些动物的唾液具有剧毒,人类的唾液有一天可否也变为剧毒?

有些动物,譬如眼镜王蛇的唾液具有剧毒,人类的唾液有一天可否也会变为剧毒而成为真正“有毒的人”?对于这个许多人可能从没想过、或不敢想的问题,发表在最近《美国国家科学院院刊》上一项新的研究论文中,科学家给予了回答。

该研究论文,题为:“一个古老而保守的基因调控网络导致了口腔毒液系统的兴起”,研究人员通过对蛇的毒腺的研究,绘制了它们的遗传图谱,研究了不同基因与毒液相互作用的方式,研究发现:毒液的产生在哺乳动物的进化史上具有很深的渊源,研究结果表明,人类可能演化到某个遥远的将来,我们的唾液可能像蛇一样有毒,“有毒的人”可能成为现实!

唾液是一种无色、稀薄的液体,又俗称为口水,是人或动物口腔中含有粘蛋白的液体。

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研究人员解释说,唾液里含有毒素,毒素对人类有好处、也有坏处,有的毒素对于抵抗疾病侵袭与治疗许多疾病提供了基础,但也有的毒素在每年杀死成千上万的人。

具有剧毒的唾液,又称为毒液,是动物体内所分泌出的一种天然毒药,以作为其在受到攻击时的防御与反抗机制。

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毒液出现在许多不同的动物中:如水母、蜘蛛、蝎子、蛇,甚至某些哺乳动物,如吸血蝙蝠、鸭嘴兽、慢懒猴等。一些动物进化出了不同的释放毒液的方法,但最常见的方法之一是通过叮咬、注射毒液的口腔系统。

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这项对蛇的最新研究揭示了口腔毒液的古老基础。研究人员在寻找与蛇中的毒液协同工作并与毒液相互作用的基因。该研究提供了蛇的毒腺与哺乳动物唾液腺之间潜在分子联系的第一个具体证据。

过去,科学家一直专注于编译构成的有毒混合物的蛋白质的基因,但这项新研究着眼于不同基因之间的相互作用,研究毒液起源之前存在的基因,这些基因能够促进毒液系统的兴起。为此,研究人员寻找了与毒液基因协同工作并与毒液基因强烈相互作用的基因,研究了蛇的毒液。

许多人知道,唾液里含有DNA基因。DNA是一种复杂的化学物质,可在几乎所有有机体中携带遗传信息。科学家最近首次在活的人类细胞内发现了一种新的DNA形式,一种名为i-motif的DNA形式,看起来像是DNA的扭曲“结”,而不是众所周知的双螺旋。尚不清楚i-motif基序的功能是什么,但专家认为这可能是为了“读取” DNA序列并将其转化为有用的物质。

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在该研究中,研究人员鉴定出了大约3000种“合作”基因,并发现它们在保护细胞免受产生大量蛋白质引起的压力中起着重要作用。制备蛋白质时,氨基酸的长链必须以特定的方式折叠在一起。错误折叠的蛋白质也会积聚并损坏细胞。就像折纸时折错一样,一个错误的步骤会阻止蛋白质呈现其正常运行所需的形状。

科学家解释说:“由于毒液是蛋白质的复杂混合物,因此这些基因在展开的蛋白质反应途径中的作用非常有意义。”“因此,为了确保可以制造所有这些蛋白质,需要一个功能强大的系统来确保蛋白质正确折叠,以便它们可以有效发挥功能。”

眼镜王蛇世界上最长的有毒蛇,人类今天还无法复制生产出这样的毒液,只能由毒蛇自有的遗传能力产生。

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同样地,人类天生的遗传可能对蛇和蜘蛛感到恐惧。普朗克研究所的研究人员进行了一项研究,发现即使在婴儿中,看到蜘蛛或蛇时也会发生压力反应。

普朗克研究所基础研究的首席研究员、神经科学家Stefanie Hoehl说:“当我们向婴儿展示蛇或蜘蛛的图片,而不是大小或颜色相同的花朵或鱼的图片时,它们就会通过更大的瞳孔做出反应。” 在恒定的光照条件下,瞳孔大小的变化是激活大脑中去甲肾上腺素能系统的重要信号,这是造成压力反应的原因。“研究人员得出结论,对蛇和蜘蛛的恐惧是起源于进化,并且与灵长类动物或蛇类似,我们大脑的机制使我们能够识别物体并对它们做出快速反应。

研究人员研究了整个动物界中其他生物的基因组,包括狗、黑猩猩和人类等哺乳动物,发现它们含有这些基因的自身版本。当研究小组检查哺乳动物的唾液腺组织时,他们发现这些基因具有与蛇毒腺类似的活动模式。

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因此,科学家们认为,哺乳动物的唾液腺和蛇的毒液腺具有古老的核心功能,成亿万年前自从这两个世系分裂以来,就一直保持着这一功能。研究人员表示:“这是毒液腺由早期唾液腺演变而来的理论的第一个真正的可靠证据。”

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“当蛇发疯时,将许多不同的毒素掺入毒液中,并增加了产生毒液的基因数量,像蛇这样的哺乳动物由此产生了简单的毒液,这种毒液与唾液高度相似。”

研究人员解释说,“唾液腺的功能可以很容易地改变为有毒的,这显然令人吃惊,这可能意味着科学家开始以令人不安的新眼光看待其他哺乳动物。”

研究指出,“如果在一定的生态条件下,小鼠唾液中产生更多有毒蛋白质的小鼠,具有更好的繁殖成功率,那么在几千年内,我们可能会遇到‘有毒的小鼠’。” 小鼠是否处在这种进化路径上是一个需要进一步研究的问题,但这无疑模糊了有毒和无毒物种之间的界线。尽管可能性很小,但是如果存在一定的生态条件,人类也会变得有毒。“这肯定给‘有毒的人’带来了全新的含义。”

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