Von Tim Pearce
Kegelschnecken leben im Meer und injizieren Gift, um ihre Beute zu lähmen. Die meisten Kegelschnecken fressen Würmer, manche fressen andere Schnecken und manche fangen und essen Fisch. Sie verwenden einen hypodermischen Pfeil (einen modifizierten radulären Zahn), um Gift zu injizieren. Das Gift enthält etwa 100 verschiedene Peptide (kurze Proteine), die als Neurotoxine wirken., Jede der etwa 600 Arten von Kegelschnecken hat ihren eigenen einzigartigen Cocktail von Peptiden, mit sehr geringer Überlappung von Peptiden unter den Arten, was >50.000 Peptide unter den Kegelschnecken der Welt ergibt.
Kegelschneckengiftpeptide gehören zu den sich am schnellsten entwickelnden proteinkodierenden Genen bei Tieren. Sie entwickeln sich doppelt so schnell wie die meisten anderen bekannten Proteine. Die schnelle Entwicklung scheint auf ausgedehnte Genverdopplungen zurückzuführen zu sein, die reichlich Möglichkeiten für die natürliche Selektion während Raubtier-Beute-Interaktionen bieten .,
Darüber hinaus sind Kegelgiftpeptide eine der am stärksten posttranslational modifizierten Klassen von Genprodukten bekannt. Das heißt, die Peptide unterliegen umfangreichen Modifikationen, nachdem sie aus der DNA übersetzt wurden, einschließlich Bromierung, Glykosylierung und Aminosäure-Epimerisierung (Wechsel von L nach D, wie ihr eigenes Spiegelbild) .
Der Giftcocktail zielt auf bestimmte Arten von Beute ab; Wurmesser haben eine andere Reihe von Peptiden als Fischesser. In verschiedenen Entwicklungsstadien können sie verschiedene Gene exprimieren., Wenn sie sehr jung sind, sind die Fischesser zu klein, um Fisch zu essen, also essen sie Würmer und wechseln später zum Fisch. Ihr Giftcocktail wechselt von Wurmgiften zu Fischgiften, wenn sie Beute wechseln.
Conus magus ist eine der Arten, deren Ernährung Verschiebungen von Würmern zu Fischen, wie es wächst., In diesen Diät-verschiebenden Arten ändert sich auch die Form des radikulären Dart – diejenigen, die Würmer essen, haben unbarbed Darts, während diejenigen, die Fisch essen, rückwärts gerichtete Widerhaken haben, um den Fisch zu halten .
Tierische Nervenzellen enthalten viele Arten von Ionenkanälen, deren Funktion die Übertragung von Signalen entlang des Nervs unterstützt. Jedes Kegelschneckenpeptid kann auf eine bestimmte Art von Ionenkanal abzielen. Die komplexe Mischung von Peptiden im Kegelschneckengift blockiert viele Ionenkanäle und Neuronenrezeptoren in Beutearten., Überraschenderweise wirken viele Kegelschneckenpeptide auf Schmerzziele, aber es ist nicht klar, welchen Vorteil die Schnecke aus der Betäubung des Schmerzes der Beute ziehen würde. Schmerztötende Eigenschaften sind jedoch einer der Gründe, warum Kegelschneckengifte für Pharmaunternehmen von großem Interesse sind und derzeit mindestens ein Kegelschneckenpeptid als Schmerzmittel beim Menschen verwendet wird.
Forscher können nach Giftpeptiden in der DNA von Kegelschneckengewebeschnecken oder aus Museumsproben suchen. Durch die Prospektion in DNA können sie Gene für Giftpeptide finden, die in diesem bestimmten Lebensstadium nicht exprimiert werden ., Sobald ein nützliches Peptid entdeckt und charakterisiert ist, kann es hergestellt werden (so dass es nicht von der Schnecke gemolken werden muss).
Kegelschnecken können schnell zwischen Toxinen zur Räuberei oder Toxinen zur Abwehr wechseln. Die Toxine, die vom geographischen Kegel Conus geographus zum Fangen von Beute verwendet werden, sind beim Menschen meist inaktiv, aber die Toxine, die er zur Abwehr verwendet, sind paralytische Peptide, die neuromuskuläre Rezeptoren blockieren. Conus geographus und Conus textile sind die beiden Kegelschneckenarten, von denen bekannt ist, dass sie Menschen töten .,
Um Videos von Kegelschnecken zu sehen, die Fische fangen und schlucken, geben Sie in Ihren Internetbrowser ein: „Kegelschnecke essen.“
Neben ihrer Schönheit und ihren erstaunlichen Beutefangfähigkeiten zeichnen sich Kegelschnecken durch die extrem schnelle Entwicklung ihrer Toxine aus, von denen einige als nützliche Medikamente vielversprechend sind.
Timothy A. Pearce, PhD, ist Leiter der Mollusken-Sektion am Carnegie Museum of Natural History. Museumsmitarbeiter werden ermutigt, über ihre einzigartigen Erfahrungen und Kenntnisse aus der Arbeit im Museum zu bloggen.
Anmerkungen:
Nybakken, J., & Perron, F. 1988. Ontogenetische Veränderung der radula von Conus magus(Gastropoda). Marine Biology, 98(2): 239-242
Ich vermute, dass posttranslationale Effekte (einschließlich Introns und Exons) das Verständnis des Endprodukts eines Peptids, das durch DNA-Prospektion entdeckt wurde, verdecken würden.
Leave a Reply