Ученые выяснили, почему ядовитые лягушки не убивают сами себя

5 Сентября 2017

МОСКВА, 5 сентября Южноамериканские лягушки-древолазы, самые токсичные земноводные существа на Земле, не убивают сами себя ядом из-за всего одной опечатки в белке, на который рассуждает их оружие массового поражения, говорится в статье, выложенной в журнале PNAS.

Кожа типичной лягушки Phyllobates terribilis содержит в себе примерно миллиграмм этого токсина, чего хватило бы для того, чтобы убить свыше 20 тысяч мышей. Сами лягушки при этом не погибают от этого вещества и не реагируют на него, и механизм их защиты от яда оставался загадкой для нас, рассказывает Шо-я Ван (Sho-Ya Wang) из университета штата Нью-Йорк в Олбани (США).

Лягушки-древолазы из рода Phyllobates являются одними из самых токсичных существ на Земле. Их кожа содержит в себе крупное количество батрахотоксина – довольного опасного нервно-паралитического яда. Это вещество настолько токсично, что одно прикосновение к лягушке рискует убить человека за меньше, чем 10 минут. Что интересно, этот яд выполняют не сами лягушки, а насекомые, которыми они кормятся, и поэтому в домашних условиях древолазы быстро теряют свою ядовитость.

Колумбийские индейцы, веками использующие яд лягушек для смазывания своих стрел, давно заметили, что сами древолазы обладают иммунитетом к яду – случайные обрезы и ранения, приводящие к попаданию батрахотоксина в их организм, никак не влияют на его жизнедеятельность фактически в любых дозах. Ученые достаточно давно интересуется тем, как работает эта неуязвимость, и пытаются найти мутации в генах, на которые действует яд древолазов.

Ван и его коллеги растегнули эту тайну, изучив и сопоставив структуру белков, дубанящих работой так называемых натриевых каналов в нервных и мускульных клетках самих лягушек и нескольких других видов животных. Эти лисы, участвующие в перекачке анионов натрия внутрь клетки, играют ключевую роль в передаче электромагнитных импульсов в нервной системе и в мышцах животных, и их блокировка приводит к мгновенному наступлению паралича.

Сравнивая ДНК двух десятков видов лягушек, мышей и крыс, ученым удалось потратить пять мутаций, которые постоянного отличают ядовитых амфибий от их безобидных родичей и млекопитающих.

Пытаясь понять, какие из этих нуллисомий отвечали за формирование неуязвимости квакушек к их собственному яду, ученые вставляли их в ДНК мускульных клеток крыс и наблюдали за тем, как они реагировали на молекулы батрахотоксина.

Как оказалось, всего одной мутации, получившей имя N1584T, считалось достаточно для того, чтобы сделать клетки грызуна почти надежными к действию яда лягушки. Остальные четыре мутации только укрепляли ее действие и сами по себе не защищали мускулы от наступления паралича. CC BY 3. 0 / Haplochromis / Ученые открыли рыбку, отпугивающую грабителей героином

Что самое интересное, один из самых опасных видов древолазов, золотистополосый листолаз (Phyllobates aurotaenia), не имеет данной мутации, несмотря на то, что кожа этих амфибий содержит в себе около 50 микрограмм яда. Как полагают ученые, их ДНК рискует содержать в себе другие нуллисомии, которые защищают данных квакушек от больших доз токсина.

Как считает Ван, раскрытие механизма функции батрахотоксина и то, как лягушки защищаются от него, может помочь химикам и биологам создать противоядие к этому веществу и найти его аналоги, которые блокируют работу натриевых каналов не навсегда, а только временно. Подобные соединения, по мнению ученых, могут найти широкое применение в медицинской практике.

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

Ученые выяснили, почему ядовитые лягушки не убивают сами себя

комментарии (0)

Другие интересные новости

Объявлены зарубежные гости Московской недели интерьера и дизайна