Pourquoi les mille-pattes ne peuvent pas s'entretuer avec leur venin

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Pourquoi les mille-pattes ne peuvent pas s'entretuer avec leur venin
Pourquoi les mille-pattes ne peuvent pas s'entretuer avec leur venin
Anonim

Des biologistes moléculaires chinois ont découvert comment le venin de l'une des espèces de scolopendra affecte leurs propres cellules nerveuses. Les scientifiques ont expliqué pourquoi leurs morsures tuent d'autres animaux, mais elles ne causent jamais de dommages importants à leurs proches. Les résultats des chercheurs ont été publiés dans la revue scientifique Science Advances.

"De nombreux animaux utilisent les mêmes poisons à diverses fins - recherche de nourriture, protection contre les prédateurs et résolution des conflits avec leurs congénères., mais en même temps tuant leurs victimes. Cette découverte suggère que l'évolution du poison, des mille-pattes et de leurs victimes sont interconnectés, "- écrivent les chercheurs.

Au cours de la dernière décennie, les biochimistes et les biologistes ont utilisé des poisons extraits d'animaux marins et terrestres pour créer une variété de médicaments. Par exemple, au début de la dernière décennie, des biochimistes français ont créé un puissant analgésique, le Mambalgin, basé sur le poison d'un dangereux serpent africain, le mamba noir, qui n'est pas addictif.

Typiquement, le venin des serpents, scorpions, araignées et autres animaux venimeux contient de nombreuses protéines et molécules de signalisation. Après avoir été mordus, ils pénètrent dans des récepteurs ou des canaux ioniques à la surface des cellules nerveuses de la victime et les empêchent de fonctionner. En règle générale, cela conduit à une paralysie ou à des convulsions, qui entraînent finalement la mort du mordu.

Il est intéressant de noter que si certains animaux venimeux mordent leur parent, ils ne leur font pas de mal et n'agissent pas sur eux d'une manière différente. Les biologistes moléculaires, sous la direction du professeur Ren Lai de l'Institut zoologique de l'Académie chinoise des sciences, ont découvert pourquoi une telle sélectivité est caractéristique du venin de Scolopendra subspinipes. Ces grands mille-pattes se trouvent en Asie de l'Est et en Australie.

Poison à double usage

Comme les autres membres de cette famille, ces invertébrés sont des prédateurs actifs. Ils chassent les araignées, les scorpions, les insectes, les escargots et tentent même d'attaquer les petites souris ou les lézards. Ces scolopendres se comportent tout aussi agressivement envers leurs congénères.

Lai et ses collègues ont suivi comment le poison affecte les cellules nerveuses et les tissus du corps de la scolopendre et d'autres invertébrés. Ils ont tenté de comprendre sur quels récepteurs de neurones agissent les molécules entrant dans la composition du poison. Il s'est avéré que les toxines de la scolopendre affectent plusieurs types de canaux ioniques. Les prédateurs eux-mêmes et leurs proies ont un ensemble différent de ces canaux.

En particulier, si le poison pénètre dans le corps de la scolopendre, il bloque le travail des cellules nerveuses dont la surface est recouverte de récepteurs de l'espèce Shal. Lorsque les scientifiques les ont éteints, le mille-pattes a été paralysé pendant environ dix minutes. Après cela, le travail des canaux Shal a été restauré et lorsque la concentration de la principale substance active du poison, la protéine SsTx, est tombée à un certain niveau critique, la scolopendra a pu se déplacer à nouveau.

Si le poison pénétrait dans le corps d'autres êtres vivants, alors il agissait sur un autre canal ionique, Shaker. Son blocage entraîne la paralysie déjà permanente et la mort de la victime mille-pattes, surtout si elle est relativement petite.

Comme les biologistes chinois l'ont découvert, les différences dans la nature de l'action de la SsTx sur les mille-pattes et d'autres animaux étaient dues au fait que dans l'un de leurs gènes, qui contrôle la production (c'est-à-dire "code") les composants protéiques de Shaker, il existe une mutation ponctuelle qui protège leurs cellules nerveuses de l'action de la toxine. Lorsque les scientifiques ont retiré cette mutation de l'ADN des mille-pattes, leurs cellules ont immédiatement perdu leur immunité contre les effets de leur propre poison.

Une mutation similaire, mais de sens opposé, existe dans le gène qui code pour le récepteur Shal, dont les analogues dans les cellules d'autres animaux ne sont pas affectés par le poison du scorlopendre. Ces deux caractéristiques uniques des récepteurs permettent au scolopendra de distinguer « nous » des « étrangers » et de dépenser moins de ressources, en utilisant le même poison à la fois pour la production alimentaire et pour la compétition intraspécifique, concluent les scientifiques.

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