Улитки-конусы выработали оригинальную стратегию для поимки рыб — нападая на жертву, они впрыскивают в окружающую воду большую дозу "неправильного" инсулина, который резко снижает уровень глюкозы в крови жертвы, лишает мускулы энергии и тем самым обездвиживает ее, рассказывают зоологи в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Улитки-конусы"Это уникальный тип инсулина. Его молекулы короче, чем любые другие версии этого гормона, которые нам когда-либо удавалось находить в теле других животных. Мы обнаружили огромное количество такого инсулина в яде улиток", — рассказывает один из авторов статьи Балдомеро Оливера (Baldomero Olivera) из университета Юты в Солт-Лейк-Сити (США).

Оливера и несколько десятков других зоологов несколько лет изучают улиток из рода конусов (Conus), пытаясь раскрыть секрет охотничьих навыков этих брюхоногих моллюсков и понять, как им удается ловить гораздо более быструю и сообразительную добычу – мелких морских рыб.

Улитки-конусы широко встречаются в прибрежных водах тропических морей. День эти беспозвоночные проводят в толще песка, а ночью выбираются на охоту. Когда мимо улитки проплывает рыба, она выбрасывает "гарпун", который вводит яд в тело жертвы. Будущий "обед" моллюска практически мгновенно парализует, что позволяет неторопливому хищнику добывать себе пропитание и процветать (в морях Земли существует около 500 видов улиток-конусов).

Авторы статьи обратили внимание на то, что некоторые улитки-конусы, такие как моллюски вида Conus geographus, ведут себя крайне странным образом — сначала они обволакивают рыбу, и лишь потом впрыскивают яд. Пытаясь выяснить, почему рыбы позволяют им делать это и не предпринимают попыток к спасению, ученые приобрели нескольких брюхоногих, извлекли и проанализировали фрагменты их ДНК, отвечающие за синтез различных компонентов яда.

Когда Оливера и его коллеги проанализировали эти последовательности из генетических "букв", они заметили нечто необычное — достаточно большая часть из них была похожа по своему устройству не на яды, а на гормон инсулин, который используется позвоночными животными для управления уровнем глюкозы в организме. Похожие на инсулин молекулы были найдены и в экстрактах яда, извлеченных из тела моллюсков.

Заинтригованные ученые решили выяснить, какую роль инсулин играет в процессе поимки жертвы. Это было сделать не так просто — из-за небольшого количества гормона в теле улиток им пришлось самостоятельно научиться собирать молекулы инсулина в пробирке.

Когда зоологи выработали достаточное количество инсулина, они проверили, что произойдет с рыбой, если в воде с ней окажется большое количество гормона. Эффект был крайне наглядным и очевидным — молекулы инсулина попали в кровь животного и заставили организм резко снизить уровень сахара в крови, что одновременно лишило мозг и мускулы источника энергии. По сути, рыба впадала в кому и теряла способность двигаться и реагировать, что и является секретом успеха для улиток-конусов.

В чем практическая значимость этого открытия? По словам зоологов, человечество может воспользоваться "биооружием" улиток двумя путями. В-первых, столь сильный вариант инсулина можно использовать для проверки чувствительности человеческого организма к сахару. Во-вторых, "боевая" версия инсулина заметно короче, чем все существующие варианты этого гормона у позвоночных, что позволяет надеяться на то, что "ноу-хау" улиток-конусов может быть использовано в качестве базы для новых, более дешевых и действенных версий терапевтического инсулина.

С другой стороны, зоологи пока не знают, как хищные брюхоногие моллюски приобрели эту способность. Единственным существом, который использует похожий механизм охоты, является аризонский ядозуб — ящерица, чей яд содержит аналог гормонов, заставляющих организм жертвы вырабатывать инсулин. Синтетический аналог этого компонента яда уже используется для лечения диабета, и авторы статьи надеются, что "биооружие" улиток составит ему конкуренцию.

Истоник: РИА Новости

Высокий уровень глюкозы, пища с большим содержанием солей и склонность к жировым отложениям — всё вместе звучит как приговор: такому человеку грозит букет опаснейших болезней, от атеросклероза до диабета. А для двугорбого верблюда такие особенности метаболизма являются залогом выживания в сложном континентальном климате азиатских степей.

Двугорбые верблюды тысячелетиями приспосабливали свой обмен веществ к суровым условиям обитания. (Фото Bruno Morandi.)Огромная команда учёных из Аграрного университета Внутренней Монголии , Шанхайского центра биоинформационных технологий и ряда других научных центров предприняла попытку на генном уровне раскусить секреты физиологии двугорбых верблюдов. О своих первых успехах исследователи сообщают в журнале Nature Communications . Разумеется, это лишь первые попытки прочесть геном верблюда, и они грешат известной приблизительностью. Однако уже сейчас можно сделать некоторые выводы о генетических особенностях животного, которые помогли ему приспособиться к суровым условиям среды.

Главный вывод — в том, что эволюция двугорбых верблюдов шла как раз по пути усовершенствования и обособления их метаболизма. Именно гены, отвечающие за метаболизм, оказываются у верблюдов эволюционными «горячими точками», именно в них кроются самые большие отличия верблюдов от их ближайших парнокопытных родичей. Как и все животные этого подотряда, бактрианы жуют жвачку, но после расщепления и всасывания питательных веществ начинается странное. Во-первых, у двугорбых верблюдов появились особые модификации в генах, отвечающих за связанные с инсулином сигнальные пути. В результате ткани животных стали инсулинорезистентными, а это привело к повышению уровня глюкозы в крови. Учёным удалось понять, за счёт чего у верблюдов поддерживается такой уровень сахаров, но они пока не могут сказать, как животные преодолевают отрицательные последствия этого, ведь высокий сахар — один из главных симптомов диабета.

Ещё одна особенность верблюдов — способность противостоять большим концентрациям соли в крови. У человека повышение концентрации солей грозит ростом давления, а препятствует этому ген CYP2J. У двугорбых верблюдов этот ген присутствует в нескольких копиях, что позволяет им есть пищу с высоким содержанием солей без угрозы умереть от гипертонии.

Если вернуться к нечувствительности верблюдов к инсулину, то можно предположить, что высокий уровень глюкозы в крови как-то связан с необходимостью экономить воду или же запасать питательные вещества. Нет нужды пояснять, зачем: там, где верблюды живут, пищу и воду не всегда можно найти по первому желанию. Авторы статьи рассчитывают, что дальнейшее погружение в недра верблюжьих генов поможет прояснить механизмы возникновения диабета и, возможно, укажет на способы его терапии. 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА