क्या मनुष्य कभी विष को विकसित कर सकते हैं? यह अत्यधिक संभावना नहीं है कि लोग इसमें शामिल होंगे रैटलस्नेक तथा पठार विषैले जंतुओं की श्रेणी में, लेकिन नए शोध से पता चलता है कि मनुष्य के पास जहर पैदा करने के लिए टूल किट है – वास्तव में, सभी सरीसृप और स्तनपायी करते हैं।
लचीले जीन का यह संग्रह, विशेष रूप से मनुष्यों में लार ग्रंथियों के साथ जुड़ा हुआ है, यह बताता है कि कैसे जहरीले जानवरों के साम्राज्य में 100 से अधिक बार गैर-पूर्वजों से स्वतंत्र रूप से विष विकसित हुआ है।
“अनिवार्य रूप से, हमारे पास सभी बिल्डिंग ब्लॉक हैं,” जापान में ओकिनावा इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी में विकासवादी आनुवंशिकी में एक डॉक्टरेट छात्र सह-लेखक अग्नेश बरुआ ने कहा। ” अब तो हद हो गई क्रमागत उन्नति हमें वहाँ ले जाने के लिए। ”
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जानवरों के साम्राज्य में मौखिक जहर आम है, जो प्राणियों में विविध रूप में मौजूद है मकड़ियों, सांप तथा धीमे लोरोंप्राइमेट की एकमात्र ज्ञात विषैली प्रजाति। जीवविज्ञानी जानते थे कि मौखिक विष ग्रंथियां संशोधित लार ग्रंथियां हैं, लेकिन नए शोध से परिवर्तन के पीछे आणविक यांत्रिकी का पता चलता है।
“यह क्षेत्र में एक वास्तविक मील का पत्थर होने जा रहा है,” ब्रायन फ्राई, ऑस्ट्रेलिया में क्वींसलैंड विश्वविद्यालय के एक जैव रसायनविद और विष विशेषज्ञ, जो अनुसंधान में शामिल नहीं थे। “उन्होंने कुछ असाधारण जटिल अध्ययनों की बिल्कुल सनसनीखेज नौकरी की है।”
एक लचीला हथियार
विष प्रकृति के लचीलेपन का अंतिम उदाहरण है। विष में बहुत सारे विष बहुत ही अलग जानवरों में आम हैं; के कुछ घटक चालीसपद उदाहरण के लिए विष, सांप के जहर में भी पाया जाता है, लंदन में प्राकृतिक इतिहास संग्रहालय के एक विष शोधकर्ता रोनाल्ड जेनर ने कहा, जो शोध में शामिल नहीं थे।
बरुआ ने लाइव साइंस को बताया कि नए अध्ययन में विषाक्त पदार्थों पर ध्यान केंद्रित नहीं किया गया है, क्योंकि वे तेजी से विकसित होते हैं और यौगिकों का एक जटिल मिश्रण होते हैं। इसके बजाय, बरुआ और अध्ययन के सह-लेखक अलेक्जेंडर मिखयेव, ऑस्ट्रेलियाई राष्ट्रीय विश्वविद्यालय के एक विकासवादी जीवविज्ञानी हैं जो “हाउसकीपिंग” जीन पर ध्यान केंद्रित करते हैं, वे जीन जो विष से जुड़े हैं, लेकिन स्वयं विषाक्त पदार्थों को बनाने के लिए जिम्मेदार नहीं हैं। ये नियामक जीन पूरे विष प्रणाली का आधार बनाते हैं।
शोधकर्ताओं ने ताइवान हाबू के जीनोम के साथ शुरुआत की (ट्राइमेरासुरस म्यूकोस्क्वामैटस), एक भूरे रंग का पिट वाइपर जिसका अच्छी तरह से अध्ययन किया गया है, क्योंकि यह ओकिनावा में एक आक्रामक प्रजाति है।
बरुआ ने कहा, “चूंकि हम सभी जीनों के कार्य को जानते हैं जो जानवर में मौजूद थे, हम सिर्फ यह देख सकते हैं कि विष जीनों के साथ क्या जीन जुड़े हैं।”
टीम को उन जीनों का एक नक्षत्र मिला, जो सभी एमनियोट्स में शरीर के कई ऊतकों में आम हैं। (एमनियोट्स ऐसे जानवर हैं जो अपने अंडों को आंतरिक रूप से निषेचित करते हैं या भूमि पर अंडे देते हैं; उनमें सरीसृप, पक्षी और कुछ स्तनधारी शामिल हैं।) इनमें से कई जीन तह प्रोटीन में शामिल हैं, बरुआ ने कहा, जो समझ में आता है, क्योंकि विषैले एक बड़ी मात्रा का निर्माण करते हैं। विषाक्त पदार्थों के, जो प्रोटीन से बने होते हैं।
“इस तरह के एक ऊतक को वास्तव में यह सुनिश्चित करना है कि वह जो प्रोटीन पैदा कर रहा है वह उच्च गुणवत्ता वाला है,” उन्होंने कहा।
अप्रत्याशित रूप से, समान रूप से विनियामक हाउसकीपिंग जीन मानव लार ग्रंथि में बहुतायत में पाए जाते हैं, जो प्रोटीन का एक महत्वपूर्ण स्टू भी पैदा करता है – लार में पाया जाता है – बड़ी मात्रा में। यह आनुवांशिक आधार है जो जानवरों के साम्राज्य में स्वतंत्र रूप से विकसित किए गए जहरों की एक विस्तृत श्रृंखला को सक्षम करता है।
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नॉनवेज से लेकर विषैला तक
दूसरे शब्दों में, प्रत्येक स्तनपायी या सरीसृप है जेनेटिक मचान जिस पर एक मौखिक विष प्रणाली का निर्माण किया जाता है। और मनुष्य (साथ में) चूहों) पहले से ही एक विष प्रोटीन का उपयोग कई विष प्रणालियों में करता है। कैलिकेरिन, जो प्रोटीन होते हैं जो अन्य प्रोटीन को पचाने वाले होते हैं, लार में स्रावित होते हैं; वे कई विषों का एक प्रमुख हिस्सा भी हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि कैलिकेरिन बहुत स्थिर प्रोटीन हैं, फ्राई ने कहा, और वे केवल उत्परिवर्तन के अधीन काम करना बंद नहीं करते हैं। इस प्रकार, कैलिकेरिन के लाभकारी उत्परिवर्तन प्राप्त करना आसान है जो विष को अधिक दर्दनाक बनाते हैं, और अधिक घातक (कल्लिकेरिन का एक प्रभाव रक्तचाप में एक प्रारंभिक गिरावट है)।
“यह संयोग नहीं है कि कैलिकेरिन जानवरों के साम्राज्य में जहर का सबसे व्यापक रूप से स्रावित घटक है, क्योंकि किसी भी रूप में, यह एक बहुत ही सक्रिय एंजाइम है और यह कुछ गड़बड़ सामान करना शुरू करने वाला है,” फ्राई ने कहा।
कल्लिकेरीन्स इस प्रकार सैद्धांतिक रूप से विषैले मनुष्यों के लिए एक प्राकृतिक शुरुआती बिंदु हैं।
यदि 2020 के नाटक के बाद, बरुआ ने मजाक में कहा, “लोगों को जीवित रहने के लिए जहरीला होने की आवश्यकता है, तो हम संभवतः कालिकरेन्स की बढ़ती खुराक को देखना शुरू कर सकते हैं।”
लेकिन यह संभावना नहीं है – तब तक नहीं जब तक कि मनुष्यों की वर्तमान में भोजन प्राप्त करने और चुनने वाले साथियों की सफल रणनीति वैसे भी गिरने लगती है। जीनोम आमतौर पर बचाव की एक विधि के रूप में या शिकार को वश में करने के तरीके के रूप में विकसित होता है, जेनर ने लाइव साइंस को बताया। संक्षेप में, किस प्रकार का विष विकसित होता है, यह इस बात पर बहुत निर्भर करता है कि पशु कैसे रहता है।
स्वाभाविक रूप से इवोल्यूशन प्राकृतिक चयन के माध्यम से एक जानवर की जरूरतों के लिए जहर कर सकता है, फ्राई ने कहा। उदाहरण के लिए, कुछ रेगिस्तानी सांप हैं, जो एक ही प्रजाति के होने के बावजूद अलग-अलग जहर रखते हैं, बस जहां वे रहते हैं, के कारण उन्होंने कहा: रेगिस्तान के फर्श पर, जहां सांप ज्यादातर चूहों का शिकार करते हैं, विष ज्यादातर पर काम करता है संचार प्रणाली, क्योंकि सपाट जमीन पर थोड़ी दूरी पर एक सांप को ट्रैक करना सांप के लिए मुश्किल नहीं है। पास के चट्टानी पहाड़ों में, जहाँ साँप ज्यादातर शिकार करते हैं छिपकलियांविष एक शक्तिशाली न्यूरोटॉक्सिन है, क्योंकि अगर शिकार को तुरंत स्थिर नहीं किया जाता है, तो यह आसानी से एक दरार में फैल सकता है और अच्छे के लिए गायब हो सकता है।
कुछ स्तनधारियों में विष होता है। पिशाच चमगादड़, जिसमें एक विषैला लार होता है जो रक्त के थक्कों को रोकता है, अपने रासायनिक हथियार का उपयोग घावों से अधिक प्रभावी ढंग से करने के लिए करता है। विषैले छींटे और छींटे-जैसे सोलनोडोन (छोटे, छोटे स्तनधारी) अपने वजन वर्ग को अपने शिकार से आगे बढ़ा सकते हैं ताकि वे अपने शिकार को अपने शिकार से अलग कर सकें। श्रेयस कभी-कभी भंडारण और बाद में स्नैकिंग के लिए शिकार (आमतौर पर कीड़े और अन्य अकशेरूकीय) को पंगु बनाने के लिए अपने विष का उपयोग करते हैं। इस बीच, प्लैटिप्यूज़, जिसमें एक विषैला दंश नहीं होता है, लेकिन उनके पैरों के पैरों में एक ज़हरीला स्पर होता है, ज्यादातर अपने जहर का इस्तेमाल मेट्स या क्षेत्र पर अन्य प्लैटिपस के साथ झगड़े में करते हैं, जेनर ने कहा।
बेशक, मनुष्यों ने ऐसे उपकरण, हथियार और सामाजिक संरचना का आविष्कार किया है जो इन नौकरियों में से अधिकांश जहरीले नुकीले की आवश्यकता के बिना करते हैं। और विष महंगा है, भी, फ्राई ने कहा। उन सभी प्रोटीनों का निर्माण और तह करना ऊर्जा लेता है। उस कारण से, विष आसानी से खो जाता है जब इसका उपयोग नहीं किया जाता है। समुद्री सांपों की प्रजातियां हैं, फ्राई ने कहा, कि वेस्टिस्टियल विष ग्रंथियां होती हैं, लेकिन अब जहरीली नहीं होती हैं, क्योंकि वे मछलियों को खिलाने से लेकर मछली के अंडे तक खिलाने में बदल जाती हैं, जिसके लिए जहरीले काटने की आवश्यकता नहीं होती है।
नए शोध में मनुष्यों के लिए नई महाशक्तियों के लिए कई आशाएं नहीं जताई जा सकती हैं, लेकिन विष के नियंत्रण के पीछे आनुवंशिकी को समझना दवा के लिए महत्वपूर्ण हो सकता है, फ्राई ने कहा। यदि एक कोबरा के मस्तिष्क को उन जीनों को व्यक्त करना शुरू करना था जो उसके विष ग्रंथियों ने व्यक्त किए थे, सांप तुरंत आत्म-विषाक्तता से मर जाएगा। यह सीखना कि विभिन्न ऊतकों में जीन की अभिव्यक्ति कैसे नियंत्रित करती है, कैंसर जैसी बीमारियों को समझने में मददगार हो सकती है, जो बड़े हिस्से में बीमारी और मृत्यु का कारण बनती है क्योंकि ऊतक शरीर से उन जगहों पर नियंत्रण और स्रावित उत्पादों से बाहर निकलने लगते हैं जहां उन्हें नहीं होना चाहिए।
“इस पेपर का महत्व सिर्फ अध्ययन के इस क्षेत्र से आगे जाता है, क्योंकि यह उन सभी प्रकार के दिलचस्प सवालों के लिए एक शुरुआती मंच प्रदान करता है, “ry ने कहा।
यह शोध पत्रिका में सोमवार (29 मार्च) को ऑनलाइन प्रकाशित किया गया था राष्ट्रीय विज्ञान अकादमी की कार्यवाही।
पर मूल रूप से प्रकाशित लाइव साइंस।
