這種毛毛蟲隱藏著一種不同于昆蟲的毒液

根據(jù)澳大利亞昆士蘭大學(xué)科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)新研究，具有臭名昭著的疼痛刺痛的毛毛蟲可能在古代微生物的幫助下進(jìn)化出了毒液。

他們的分析發(fā)現(xiàn)了一個(gè)被稱為水平基因轉(zhuǎn)移可能允許毒素序列在進(jìn)化過去的某個(gè)時(shí)候從細(xì)菌跳到昆蟲身上。

雖然毛毛蟲的毒液在很大程度上仍然籠罩在神秘之中，但研究人員表示，它的分子秘密可能對(duì)我們非常有益。

使用這種毒液的毛毛蟲是法蘭絨蛾的幼蟲（梅加洛皮奇呸。);一種原產(chǎn)于北美和南美的柔軟、模糊的屬。它們有時(shí)被稱為“貓毛毛蟲”，因?yàn)樗鼈兠艿拿珷顒偯顾鼈兛雌饋碛悬c(diǎn)像毛毛蟲大小的貓。

但這不是他們唯一的綽號(hào)。又稱”ASP毛毛蟲“，這些刷毛下面有一個(gè)隱患。

毛毛蟲的皮毛掩蓋了有毒的刺，這些刺可以向任何潛在的捕食者或觸摸它們的不幸人類注入強(qiáng)大的毒素。

這種毒液會(huì)導(dǎo)致立即和劇烈的灼痛研究人員寫道，通常鼓舞人心的描述，例如“被棒球棒擊中”，“在熱煤上行走”或“患者經(jīng)歷過的最嚴(yán)重的疼痛”。

一些動(dòng)物毒液有證明有用近年來，越來越多的研究領(lǐng)域?qū)⑺鼈円暈闈撛诘慕鸬V。一定蛇和蜘蛛例如，毒液顯示出激發(fā)新藥物的“驚人潛力”，該研究的作者說。

由于到目前為止，毛毛蟲毒液受到的科學(xué)關(guān)注相對(duì)較少，研究人員決定調(diào)查地球上一些最可怕的毛毛蟲的毒液。

他們的研究集中在兩種蛾類上——南方法蘭絨蛾（巨螨屬）和黑波法蘭絨蛾（Megalopyge crispata） – 闡明 ASP 毛毛蟲中毒液系統(tǒng)的解剖學(xué)、化學(xué)和作用方式。

他們發(fā)現(xiàn)了一種毒液系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅與密切相關(guān)的毒毛蟲有很大不同，而且與一般的昆蟲也有很大不同。

“我們驚訝地發(fā)現(xiàn)asp毛蟲毒液與我們以前在昆蟲中看到的任何東西都完全不同，”說昆士蘭大學(xué)分子昆蟲學(xué)家安德魯·沃克。

研究人員說，asp毛蟲毒液的怪癖支持了它獨(dú)立于其他昆蟲毒液進(jìn)化的觀點(diǎn)。事實(shí)上，它的起源似乎完全在動(dòng)物王國之外。

“當(dāng)我們更仔細(xì)地觀察它時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)與一些讓你生病的細(xì)菌毒素非常相似，”沃克說.

具體來說，asp毛蟲毒液類似于一種細(xì)菌毒素研究人員解釋說，這會(huì)將自身結(jié)合到細(xì)胞表面，組裝成甜甜圈狀結(jié)構(gòu)，在細(xì)胞靶標(biāo)上撕開孔。

雖然生物體通常以所謂的垂直方式將基因傳遞給后代，但有時(shí)基因可以在物種之間轉(zhuǎn)移 - 甚至是遠(yuǎn)親 - 以不太常見的方式水平過程.

先前的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了從細(xì)菌到其他更復(fù)雜的生物的水平基因轉(zhuǎn)移的證據(jù)，包括與產(chǎn)生毒液毒素有關(guān)的基因的轉(zhuǎn)移。

在他們的新研究中，沃克和他的同事們說，他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了證據(jù)表明，asp毛蟲毒液的主要成分是從細(xì)菌水平轉(zhuǎn)移到祖先的基因中招募的毒液毒素。

“這些毛毛蟲的毒液是通過4億多年前細(xì)菌基因的轉(zhuǎn)移而進(jìn)化而來的，”沃克說.

飛蛾和蝴蝶在幼蟲階段有廣泛的策略來保護(hù)自己，像這樣的研究可以為這些驚人的適應(yīng)提供新的見解 - 包括它們出現(xiàn)和進(jìn)化的不同方式。

“許多毛毛蟲已經(jīng)開發(fā)出針對(duì)捕食者的復(fù)雜防御能力，包括氰化物液滴和引起劇烈疼痛的防御膠，我們有興趣了解它們之間的關(guān)系，”沃克說.

除了純粹的好奇心，人類也在研究這些毛毛蟲，希望為我們的物種找到一些切實(shí)的回報(bào)。.了解毒液可以幫助我們保護(hù)自己免受毒液的侵害，并可以為我們開發(fā)或改進(jìn)藥物和殺蟲劑等東西提供新的想法。

在asp毛蟲毒液中，新發(fā)現(xiàn)的巨溶血素毒素通過在細(xì)胞中形成孔來引起劇烈疼痛。如果人類能夠模仿和修改這種策略，我們可能會(huì)找到方法，將4億年的飛蛾進(jìn)化轉(zhuǎn)化為拯救生命的創(chuàng)新，而不僅僅是痛苦的蜇傷。

“刺穿細(xì)胞孔洞的毒素在藥物遞送方面具有特殊潛力，因?yàn)樗鼈兡軌蜻M(jìn)入細(xì)胞，”沃克說.

“可能有一種方法可以設(shè)計(jì)分子，將有益藥物靶向健康細(xì)胞，或者選擇性地殺死。癌癥細(xì)胞。

該研究發(fā)表在美國國家科學(xué)院院刊.

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