과학자들은 호주 도마뱀을 치명적인 뱀 독에 면역이 되게 하는 유전자를 발견했습니다.

호주의 메이저 스킹크(Bellatorias frerei)는 아프리카, 서남아시아, 인도 아대륙에 서식하는 꿀오소리(Mellivora capensis)와 동일한 독 내성 돌연변이를 진화시켰습니다. 사진 제공: Scott Eipper

퀸즐랜드 대학이 주도한 연구에 따르면, 호주 도마뱀은 뱀독이 근육을 마비시키는 것을 막기 위해 분자 갑옷을 진화시켰다고 합니다.

퀸즐랜드 대학교 환경대학원의 브라이언 프라이 교수는 도마뱀이 어떻게 죽음을 피하는지 정확히 밝혀내는 것이 사람의 뱀물림을 치료하는 생물의학적 접근 방식에 도움이 될 수 있다고 말했습니다.

프라이 교수는 "우리가 도마뱀에서 본 것은 가장 독창적인 진화의 모습이었습니다."라고 말했습니다.

"호주 도마뱀은 니코틴 아세틸콜린 수용체라는 중요한 근육 수용체에 작은 변화를 진화시켰습니다.

"이 수용체는 일반적으로 신경 독소의 표적이 되는데, 이 독소가 수용체에 결합하여 신경-근육 통신을 차단하여 급속한 마비와 사망을 유발합니다.

"하지만 자연적인 반격의 놀라운 사례에서 우리는 도마뱀이 25번이나 독립적으로 그 결합 부위에 돌연변이를 일으켜 독이 붙는 것을 막는 것을 발견했습니다.

"이것은 독사가 호주 대륙에 도착하여 퍼져나가면서 가한 엄청난 진화적 압력을 증명하는 것입니다. 당시 독사는 무방비 상태의 도마뱀을 잡아먹었을 테니까요.

놀랍게도, 코브라를 잡아먹는 몽구스와 같은 다른 동물에서도 동일한 돌연변이가 일어났습니다.

"우리는 기능적 시험을 통해 호주의 메이저 스킹크( Bellatorias frerei )가 꿀오소리가 코브라 독에 대한 유명한 저항력을 갖게 한 것과 똑같은 저항성 돌연변이를 진화시켰다는 것을 확인했습니다.

도마뱀과 포유류에서 이와 동일한 유형의 저항력이 진화하는 것을 보는 것은 매우 놀라운 일입니다. 진화는 계속해서 같은 분자적 표적을 공략하기 때문입니다.

도마뱀의 근육 수용체 돌연변이에는 독소를 물리적으로 차단하기 위해 당 분자를 추가하는 메커니즘과 단백질 구성 요소(187번째 아미노산인 아르기닌)의 대체가 포함되었습니다.

돌연변이를 검증하는 실험실 작업은 UQ의 적응 생물 독성학 연구실에서 우트팔라 찬드라세카라 박사가 수행했으며, 그는 그 광경을 보는 것이 놀랍다고 말했습니다.

찬드라세카라 박사는 "우리는 합성 펩타이드와 수용체 모델을 사용하여 독이 분자 수준에서 동물에게 침투했을 때 발생하는 현상을 모방했습니다. 그 결과, 변형된 수용체 중 일부는 전혀 반응하지 않는 것으로 나타났습니다."라고 말했습니다.

"단백질의 아주 작은 변화 하나가 맹독을 지닌 포식자에게서 생사를 가르는 차이를 가져올 수 있다는 건 정말 흥미로운 일이에요."

이번 연구 결과는 언젠가 신경독성 독에 대항하는 새로운 항독제나 치료제를 개발하는 데 도움이 될 수 있을 것입니다.

찬드라세카라 박사는 "자연이 독을 어떻게 중화하는지 이해하면 생물의학적 혁신을 위한 단서를 얻을 수 있다"고 말했습니다.

"자연에서 독에 대한 저항성이 어떻게 작용하는지에 대해 더 많이 알수록, 새로운 항독제를 설계할 수 있는 도구가 더 많아집니다."

이 프로젝트에는 호주 전역의 박물관과의 협업이 포함되었습니다.

해당 연구는 International Journal of Molecular Sciences 에 게재되었습니다.

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