Лягушка ужасный листолаз (Phyllobates terribilis) живет в Колумбии и защищается от хищников с помощью токсинов, которые накапливает в кожных железах. Но почему она не гибнет от собственного яда, до сих пор оставалось непонятным.
Ужасный листолаз Phyllobates terribilis
© Brian Gratwicke / Flickr / CC BY 2.0
Американские ученые изучили самый опасный из этих ядов — стероидный алкалоид батрахотоксин. Он атакует натриевые каналы, играющие ключевую роль в распространении потенциалов по мембранам возбудимых клеток. Под воздействием батрахотоксина натриевые каналы остаются постоянно открытыми, а нервные импульсы перестают передаваться по нейронам, что приводит к смерти жертвы.
Лягушки-листолазы (Phyllobates) содержат разное количество батрахотоксина: у очаровательного листолаза P. lugubris его почти нет, а у P. terribilis — около 1 мг, и такого количества достаточно, чтобы убить 20 тысяч мышей. Известно, что натриевые каналы ужасного листолаза нечувствительны к батрахотоксину, и это свойство наследуется.
Ученые секвенировали геном лягушек и обнаружили в белке натриевого канала пять аминокислотных замен по сравнению с аналогичным белком крыс. Затем они воспроизвели подобные замены в культуре крысиных клеток, после чего их натриевые каналы при воздействии яда также оставались активными — клетки крыс стали невосприимчивы к батрахотоксину. В ходе уточняющих экспериментов оказалось, что для приобретения устойчивости достаточно всего лишь одной замены аминокислоты аспарагина на треонин, и эта замена у лягушек могла произойти благодаря мутации одного нуклеотида в ДНК.
Статья с результатами исследования опубликована в журнале PNAS
Источник: chrdk.ru
