los ornitorrincos venenosos confirman la evolución convergente

los genes del veneno del ornitorrinco se asemejan a los que se encuentran en serpientes, lagartos y arañas.Dave Watts / naturepl.com

no se deje engañar por el pico del pato de aspecto juguetón: los ornitorrincos entregan un veneno que contiene más de 80 toxinas diferentes.

el hallazgo, a partir de un análisis de los genes que codifican la peligrosa mezcla, también revela las sorprendentes similitudes entre los venenos de diferentes animales., Los genes se asemejan a los de otros animales venenosos, como serpientes, lagartos, estrellas de mar y anémonas de mar.

al igual que los ojos, las aletas y las alas, que han evolucionado de forma independiente en varios linajes diferentes, platypus venom parece ser un ejemplo de evolución convergente, dice Wesley Warren, genomicista de la Universidad de Washington en St Louis, Missouri, quien dirigió el estudio, publicado en la revista Genome Biology.,1

El Ornitorrinco, un mamífero ponedor de huevos semiacuático que se encuentra en Australia, es uno de los pocos mamíferos que produce veneno, que los machos producen en las glándulas abdominales de veneno y liberan a través de espolones en sus patas traseras. Solo producen el veneno durante la temporada de cría, y Warren piensa que los machos probablemente lo despliegan para defender su césped contra otros machos.

según algunos relatos, ser envenenado por un ornitorrinco podría calificarse como castigo en uno de los círculos del infierno de Dante., En un informe de caso2, los médicos Australianos describieron el tratamiento que recibieron de un hombre de 57 años pocas horas después de que agarrara uno de los pequeños mamíferos mientras pescaba. El dolor era «tan fuerte que empecé a ser incoherente», dijo el hombre, y mucho peor que las heridas de metralla que recibió como soldado. El ibuprofeno y la morfina no proporcionaron ningún alivio, y un dedo estaba hinchado y dolía más de 4 meses después del run-in.

Los esfuerzos para encontrar las moléculas capaces de infligir tal angustia se han centrado en separar y caracterizar las proteínas en los extractos de veneno., Este enfoque identificó tres de los ingredientes más abundantes del veneno de ornitorrinco, pero el equipo de Warren sospechó que había más moléculas presentes en niveles más bajos.

¿Cuál es tu veneno?

Su equipo secuenció transcripciones de ARN mensajero de la glándula de veneno de un ornitorrinco macho, asesinado por un perro en temporada de cría. Para identificar los ingredientes del veneno, buscaron genes que no se produjeron en otros tejidos y que se asemejaban a los genes del veneno de otros animales., Esta exploración reveló 83 genes en 13 familias diferentes de toxinas, vinculados a efectos que incluyen inflamación, daño nervioso, contracción muscular y coagulación de la sangre. Por ejemplo, los ornitorrincos producen 26 tipos diferentes de enzimas de serina proteasa, que también se encuentran en el veneno de la mayoría de las serpientes, y siete de sus genes de veneno se asemejan a una neurotoxina producida por arañas llamada α-latrotoxina.

se necesitarán pruebas adicionales para determinar qué hace cada ingrediente de veneno, dice Warren., También piensa que el estudio de su equipo subestimó el número de genes codificadores de toxinas en el ornitorrinco «venome», porque el método utilizado pasa por alto los genes que tienen poco parecido con otras toxinas animales. Para encontrarlos, su equipo planea buscar genes activados durante el desarrollo estacional de la glándula de veneno de ornitorrinco.

Sin embargo, el ornitorrinco venoma apoya el trabajo en otros animales que muestran una convergencia generalizada en la evolución del gen del veneno., Warren dice que esto probablemente sucede cuando los genes que realizan tareas normales, como la coagulación de la sangre, se duplican de forma independiente en diferentes linajes, donde evolucionan la capacidad para realizar otros trabajos.

Los animales terminan usando los mismos genes como bloques de construcción para el veneno porque solo un subconjunto de las proteínas que los genes codifican tienen las propiedades estructurales y funcionales para convertirse en venenos, agrega.

a pesar de tal convergencia, los animales estrechamente relacionados tienden a producir venenos similares, dice Bryan Fry, jefe del laboratorio de venomics en la Universidad de Melbourne, Australia.,

un valor evolutivo atípico como el ornitorrinco es probable que produzca un veneno con nuevos componentes, dice Fry. «Si quieres encontrar algo potencialmente útil en el diseño y desarrollo de drogas a partir de un veneno, es mucho más probable encontrarlo en un veneno novedoso como el veneno de ornitorrinco que si estás mirando, por ejemplo, serpientes de cascabel.»