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Os ratos podem um dia se tornar venenosos, sugere estudo sobre a evolução dos sistemas de veneno oral

Cobras e mamíferos compartilham blocos de construção genéticos comuns necessários para a produção de veneno.

Mouse

• Embora os cientistas tenham um bom conhecimento da composição do veneno de cobra, pouco se sabe sobre as origens evolutivas dos sistemas de veneno oral.
• Um novo estudo identificou uma série de genes associados à produção de veneno e descobriu que esse sistema também está presente em outros animais, a maioria dos quais produz saliva em vez de veneno.
• Os resultados destacam as semelhanças surpreendentes entre as espécies que se parecem e se comportam de maneira muito diferente umas das outras.

O que chocos, escorpiões, centopéias, cobras e primatas chamados lorises lentos têm em comum? Todos desenvolveram a capacidade relativamente rara de produzir veneno - toxinas químicas que matam ou incapacitam outros animais por meio de mordidas ou picadas. E em alguns milhares de anos, há uma chance de que os cientistas adicionem ratos a essa lista.

Essa é uma das conclusões de um novo estudo que explorou as origens evolutivas dos sistemas de veneno oral em animais, que até agora permaneceram pouco compreendidos.

“Os sistemas de veneno oral evoluíram várias vezes em vários vertebrados, permitindo a exploração de nichos predadores únicos”, observaram os pesquisadores. 'No entanto, como e quando eles evoluíram permanece mal compreendido. Até agora, a maioria das pesquisas sobre a evolução do veneno tem se concentrado estritamente nas toxinas. '

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No novo estudo, publicado na revista PNAS , os pesquisadores se concentraram nas redes reguladoras de genes associadas à produção de veneno em cobras. Como o veneno é uma mistura complexa de proteínas, os animais produtores de veneno desenvolveram um sistema molecular que é capaz de dobrar adequadamente as cadeias de aminoácidos de uma maneira altamente específica. Sem isso, os animais não seriam capazes de suportar o estresse celular causado pela produção do veneno.

Para entender melhor esse processo, os pesquisadores examinaram as glândulas de veneno do habu de Taiwan bate-papo e, uma víbora endêmica da Ásia. O objetivo era identificar genes fortemente coexpressos com o veneno. Os pesquisadores identificaram 3.000 'genes de manutenção' (ou seja, genes que estão sempre ligados) que estão associados à produção de veneno, mas principalmente envolvidos com o enovelamento e modificação de proteínas. Eles apelidaram esses genes não tóxicos de 'rede metavenom'.

Víbora azul da Indonésia Crédito: Deki via Adobe Stock

Depois de identificar a rede metavenom em cobras, os pesquisadores procuraram redes semelhantes nos genomas de outros animais: ratos, cães e humanos. Os resultados mostraram que esses animais também possuem estruturas-chave da rede metavenom que é encontrada em cobras, sugerindo que mamíferos e cobras compartilham um 'núcleo regulador comum [gene]' que remonta a centenas de milhões de anos até o ancestral comum da espécie.

A principal diferença fenotípica é que as cobras usam esse núcleo regulatório compartilhado para produzir veneno, enquanto a maioria dos outros animais o usa para produzir saliva.

'Esta é a primeira evidência sólida real para a teoria de que as glândulas de veneno evoluíram das primeiras glândulas salivares', autor do estudo Agneesh Barua, um Ph.D. estudante da Universidade de Graduação do Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa (OIST), disse em um Comunicado de imprensa . 'E enquanto as cobras enlouqueciam, incorporando muitas toxinas diferentes em seu veneno e aumentando o número de genes envolvidos na produção do veneno, mamíferos como os musaranhos produzem um veneno mais simples que tem uma grande semelhança com a saliva.'

Portanto, dado que os mamíferos e as cobras compartilham mais mecanismos evolutivos do que se pensava, animais como os ratos poderiam algum dia desenvolver a capacidade de produzir veneno? Barua disse que é possível.

'Houve experimentos na década de 1980 que mostraram que ratos machos produzem compostos em sua saliva que são altamente tóxicos quando injetados em ratos', disse Barua no comunicado à imprensa. 'Se, sob certas condições ecológicas, os ratos que produzem mais proteínas tóxicas na saliva tiverem melhor sucesso reprodutivo, então, em alguns milhares de anos, poderemos encontrar ratos venenosos.'

No geral, o estudo esbate 'a linha entre os animais peçonhentos e seus ancestrais' e destaca as semelhanças fundamentais entre animais que parecem e se comportam de maneira muito diferente à primeira vista.