Улитки-конусы (семейство Conidae) знамениты тем, что своих жертв (многощетинковых червей, моллюсков, и рыб) парализуют с помощью яда. Укус некоторых представителей конусов смертельно опасен для человека. При этом отдельные токсины яда конусов используют в фармакологии в качестве сильнодействующих обезболивающих препаратов. Ввиду этого яды конусов, в первую очередь, видов рода Conus, интенсивно исследуются. В то же время крайне мало известно о составе яда других групп конид.
Учёные ИПЭЭ РАН совместно с коллегами из Музея естественной истории Франции впервые выполнили исследование яда конусов родов Conasprella и Pygmaeconus с помощью транскриптомных технологий (то есть, изучили совокупности всех РНК-транскриптов). От России в исследовании участвовал Александр Эрнстович Федосов, к.б.н., научный сотрудник Лаборатории морфологии и экологии морских беспозвоночных ИПЭЭ РАН. Исследование опубликовано в Proceedings of the Royal Society of UK, Series B.
Для отсева определения транскриптов, кодирующих токсины был использован сравнительный филогенетический подход, который опирался на транскриптомные данные по двум дополнительным родам улиток-конусов - Profundiconus и Californiconus. Учёные определили кластеры токсинов (SSC), общие для всех или некоторых из четырех проанализированных родов, на основе идентичности сигнальной области - молекулярной метки, присутствующей во всех секретируемых пептидах, в том числе в токсинах.
Всего у Conasprella и Pygmaeconus обнаружено 116 и 98 предполагаемых токсинов. Около четверти из них удалось обнаружить только путём ручного аннотирования SSC. Два редких генных надсемейства, первоначально идентифицированные у конусов, питающихся рыбами, были обнаружены за пределами рода Conus довольно неожиданно. Поэтому специалисты дополнительно исследовали их распределение в семействе Conidae. Исследование показало, что они оба повсеместно распространены в Conidae, и иногда с чрезвычайно высокой экспрессией. Выделено семь новых надсемейств генов токсинов, из которых наибольший интерес представляет надсемейство DivCon3. Согласно результатам исследования, это апоморфия клады Californiconus-Pygmaeconus, и продукты его экспрессии схожи конарфамидами – селективными блокаторами потенциал-зависимых калиевых каналов нервной системы позвоночных.
Оригинал публикации:
Fedosov A.E. Zaharias P. & Puillandre N. 2021. A phylogeny-aware approach reveals unexpected venom components in divergent lineages of cone snails. Proceedings of the Royal Society B. Published online on 07.07.2021 - https://royalsocietypublishing.org/doi/abs/10.1098/rspb.2021.1017