Mavi zehirli ok kurbağası (Dendrobates tinctorius). (Jim Zuckerman/Görüntü Bankası/Getty Images) Kendinizi ölümcül zehirle boğmak, yırtıcıları sizinle ve kuzenlerinizle önemsiz şeyler yapmaktan caydırmanın harika bir yoludur. Bununla birlikte, bu dahice planın büyük bir kusuru var - kendinizi ölümcül zehirle boğmayı içeriyor.
Toksik bileşikler tipik olarak bir enzimi veya reseptörü kilitleyerek hasara yol açtığından, kendi ilacınızın tadına bakmaktan kaçınmanın akıllıca bir yolu, ölümcül anahtarlarınıza yeni bir kilit seti geliştirmektir.
Ama bu, evrimin kuşlar ve amfibiler için seçtiği bir maddeyi üreten yöntem gibi görünmüyor. batrakotoksin .
California Üniversitesi, San Francisco, Stanford Üniversitesi ve California Bilimler Akademisi'nden araştırmacılar, bu hayvanların, sorun yaratmadan önce onu emmek için bir proteine güvenerek kendilerini toksinin etkilerinden koruyabileceğini öne sürüyorlar.
Bu keşif bize sadece toksik savunma stratejilerinin evrimi hakkında bir iki şey anlatmakla kalmıyor, aynı zamanda zehirli maddelere karşı yeni panzehirlere ilham vermede de faydalı olabilir.
Batrakotoksin, belirli böcekler tarafından üretilen bir alkaloidden türetilen bir nörotoksindir. Alkaloid, Papua Yeni Gine'deki bir avuç kuş türü için (örneğin Pitohui ) ve çeşitli zehirli ok kurbağaları Columbia'daki tropikal ormanlara özgüdür. Aslında, böcekleri tüketmek onlara sadece toksik bir destek verir.
Altın zehirli kurbağa sanılıyor korkunç phyllobates derisindeki bezlerden kabaca bir miligram batrakotoksin sıkar. Kulağa pek hoş gelmeyebilir, ancak bir düzine kadar insanı erkenden mezara koymak için yeterli olurdu.
Ve endişelenmesi gereken sadece insanlar değil. Toksin, sinir uyarılarını kontrol eden sodyum kanallarına bağlanarak çalıştığından, sinirleri ve kalp atışı olan hemen hemen her şeyi öldürür.
Açık soru şu ki, neden zehirli ok kurbağalarındaki ya da Papua kuşlarındaki sodyum kanallarını bloke etmiyor?
Kendi sodyum şant proteinlerinin uygun biçimde yanlış biçimde olduğunu varsaymak kolaydır. Aslında,önceki çalışmalarHatta bu bağışıklığın arkasında olabilecek aday mutasyonları bile belirlediler.
'Ancak, zehirli kurbağa veya Pitohui sodyum kanalları üzerinde herhangi bir işlevsel çalışma yapılmamıştır, bu nedenle batrakotoksin taşıyan hayvanların sodyum kanallarındaki değişikliklere mi yoksa alternatif direnç mekanizmalarına mı güvendiği belirsizliğini koruyor.' diyor Daniel L. Minor, Jr, California Üniversitesi, San Francisco'dan bir biyokimyacı.
Ekip, kuşta bulunan voltaj kapılı sodyum kanallarını klonlayıp inceleyerek bu bilgi boşluğunu doldurmaya başladı. Güney üropigal Pitohui ve iki zehirli ok kurbağası türü - biri batrakotoksin taşıyan ve diğeri benzer toksinlere sahip.
Sodyum kanallarındaki aday varyantın aslında zayıf koruma için yapıldığını çabucak buldular. Sadece yüksek derecede direnç sağlamada yetersiz kalmakla kalmıyor, aynı zamanda sinirlerinde bir sodyum kanalı olarak o kadar da iyi çalışmıyordu.
'Birlikte ele alındığında, gözlemlerimiz, sodyum kanalı mutasyonunun zehirli kuşlar ve zehirli kurbağalar için batrakotoksin otodirenç stratejisi olduğu fikrine meydan okuyor. P. korkunç ,' diyor Küçük.
Çizim tahtasına geri dönersek, araştırmacılar sodyum kapılarını hedeflemeden önce bir şeyin toksik molekülleri engellemesi gerektiği sonucuna varıyorlar. Kurbağalara toksin enjekte edildiğinde bile etkilenmemiş görünüyorlardı.
Çalışma herhangi bir 'zehirli sünger' tanımlayacak kadar ileri gitmese de, böyle bir keşif emsalsiz olmayacaktı. Küçük daha önce bulundu Amerikan kurbağaları ( Rana catesbeiana ) karşı kalkan görevi gören proteinler üretti. ölümcül nörotoksinler siyanobakteriler tarafından üretilir.
Saksifilin adı verilen, saksitoksine bağlanır ve onu etkisiz hale getirir, muhtemelen kurbağanın alg patlamalarının ortasında hayatta kalmasına yardımcı olur.
Zehirli ok kurbağaları ve Pitohui'de benzer bir korumanın kesinlikle işe yarayıp yaramadığı henüz doğrulanmadı. Ancak bu, Minor ve meslektaşlarının araştıracağından emin olacakları sağlam bir bahis.
'Bu sekestrasyon stratejileri yalnızca genel bir toksin koruması aracı sunmakla kalmaz, aynı zamanda cilt gibi kilit savunma organlarında toksinlerin güvenli bir şekilde taşınması ve konsantre edilmesiyle ilgili yollarda da işlev görebilir,' diyor Küçük.
'Bu yolları anlamak, çeşitli toksik ajanlara karşı panzehirlerin keşfedilmesine yol açabilir.'
Bu araştırma, dergide yayınlandı. Genel Fizyoloji Dergisi .