por Tim Pearce
Los caracoles cono viven en el mar e inyectan veneno para paralizar a sus presas. La mayoría de los caracoles cono comen gusanos, algunos comen otros caracoles, y algunos capturan y comen pescado. Usan un dardo hipodérmico (un diente radular modificado) para inyectar veneno. El veneno contiene alrededor de 100 péptidos diferentes (proteínas cortas) que actúan como neurotoxinas., Cada una de las aproximadamente 600 especies de caracol cono tiene su propio cóctel único de péptidos, con muy poca superposición de péptidos entre las especies, produciendo >50,000 péptidos entre los caracoles cono del mundo.
Los péptidos de veneno de caracol cono se encuentran entre los genes codificadores de proteínas de más rápida evolución en animales. Evolucionan dos veces más rápido que la mayoría de las otras proteínas conocidas. La rápida evolución parece ser el resultado de extensas duplicaciones genéticas que proporcionan abundantes oportunidades para la selección natural durante las interacciones depredador-presa .,
además, los péptidos de veneno de cono son una de las clases más altamente modificadas post-traduccionalmente de productos genéticos conocidos. Eso significa que los péptidos experimentan modificaciones extensas después de ser traducidos del ADN, incluyendo bromación, glicosilación y epimerización de aminoácidos (cambiando de L A D, como convertirse en su propia imagen especular).
el cóctel de veneno se dirige a tipos particulares de presas; los comedores de gusanos tienen un conjunto diferente de péptidos que los comedores de peces. En diferentes etapas de desarrollo, pueden expresar diferentes genes., Cuando son muy jóvenes, los comedores de pescado son demasiado pequeños para comer pescado, por lo que comen gusanos y luego cambian a pescado más tarde. Su cóctel de veneno cambia de toxinas de gusanos a toxinas de peces cuando cambian de presa.
Conus magus es una de las especies cuya dieta cambia de gusanos a peces a medida que crece., En estas especies que cambian la dieta, la forma del dardo radular también cambia: aquellos que comen gusanos tienen dardos sin frenos, mientras que aquellos que comen peces tienen púas apuntando hacia atrás para ayudar a mantener el control del pez .
Las células nerviosas animales contienen muchos tipos de canales iónicos, cuya función ayuda a transmitir señales a lo largo del nervio. Cada péptido del caracol del cono puede apuntar una clase particular de canal del ion. La compleja mezcla de péptidos en el veneno del caracol cono bloquea muchos canales iónicos y receptores neuronales en especies presas., Sorprendentemente, muchos péptidos de caracol cono actúan sobre los objetivos de dolor, pero no está claro qué ventaja derivaría el caracol de adormecer el dolor de la presa. Sin embargo, las propiedades analgésicas son una de las razones por las que los venenos de caracol cono son de gran interés para las compañías farmacéuticas y al menos un péptido de caracol cono se usa actualmente como analgésico en humanos.
Los investigadores pueden prospectar péptidos de veneno en el ADN de recortes de tejido de caracol cono o de especímenes de Museo. Mediante la prospección en el ADN, pueden encontrar genes para péptidos de veneno que no se expresan en esa etapa de la vida en particular ., Una vez que se descubre y caracteriza un péptido útil, se puede fabricar (por lo que no es necesario ordeñarlo del caracol).
Los caracoles cono pueden cambiar rápidamente entre toxinas para depredación o toxinas para defensa. Las toxinas utilizadas por el cono geográfico, Conus geographus para capturar presas son en su mayoría inactivas en los seres humanos, pero las toxinas que utiliza para la defensa son péptidos paralíticos que bloquean los receptores neuromusculares. Conus geographus y conus textile son las dos especies de caracoles cono conocidas por matar humanos .,
para ver videos de caracoles cono atrapando y tragando peces, escriba en su navegador de internet: «caracol cono comiendo.»
además de su belleza y asombrosas habilidades de captura de presas, los caracoles cono son notables por la evolución extremadamente rápida de sus toxinas, algunas de las cuales prometen ser medicamentos útiles.
Timothy A. Pearce, PhD, es el jefe de la sección de moluscos en el Museo Carnegie de Historia Natural. Se anima a los empleados del museo a bloguear sobre sus experiencias únicas y los conocimientos adquiridos al trabajar en el Museo.
Notas:
Nybakken, J., & Perron, F. 1988. Ontogenetic change in the radula of Conus magus(Gastropoda). Marine Biology, 98 (2): 239-242
sospecho que los efectos post-translacionales (incluyendo intrones y exones) oscurecerían la comprensión del producto final de un péptido descubierto por la prospección de ADN.
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