Международный коллектив ученых завершил работу по секвенированию полного генома индийской кобры (Naja naja). Полученные результаты представляют интерес не только для зоологии, но и для медицины.
В мире ежегодно от укусов ядовитых змей страдают примерно пять миллионов человек, около ста тысяч укушенных погибает, приблизительно четыреста тысяч переносят ампутацию конечности. В одной только Индии из-за высокой плотности населения в сельской местности жертвами змей каждый год становятся 46 тысяч человек. Индийская кобра вместе с цепочной гадюкой, песчаной эфой и индийским крайтом относится к «большой четверке» смертельно ядовитых змей, которые чаще всего кусают людей. Яд змей представляет собой сложную смесь белков и пептидов, выделяемую специализированными клетками ядовитых желез. Компоненты яда по воздействию на организм жертвы подразделяются на нейротоксические, цитотоксические, кардиотоксические и гемотоксические, а их состав может варьироваться как между разными видами змей, так и внутри одного вида.
Сыворотки, спасающие жертву змеиного укуса, врачи научились делать с 1896 года. Обычно для этого змеиный яд вводят крупным животным, например, лошадям, и получают из их крови смесь антител к яду змеи, которую потом вводят пострадавшему человеку. Однако противозмеиные сыворотки нередко вызывают аллергические реакции, их состав и способность нейтрализовать отдельные компоненты яда изучены недостаточно.
Поэтому сейчас ученые стремятся получить полные геномы и транскриптомы ядовитых змей, чтобы создать полный каталог генов, ответственных за синтез токсинов, которые могут быть использованы для разработки синтетического противоядия. Но пока эта работа только начата.
Прочитав геном индийской кобры, авторы нынешнего исследования уже идентифицировали в нем 23 248 генов, кодирующих белки, в том числе 12 346 генов, активных в ядовитых железах змеи. При этом только 19 генов оказались ответственными за базовый набор токсинов в яде кобры. «Впервые у нас теперь есть полный список генов токсинов, связанных с ядом индийской кобры, — говорит один из авторов работы, профессор Национального университета Сингапура Манджуната Кини. — Мы считаем, что эталонный геном индийской кобры и его анализ будут способствовать инновациям в разработке противоядия. Также геном и связанный с ним протеом [совокупность кодируемых белков] послужат мощной платформой для эволюционных исследований ядовитых организмов. А что еще более важно, всеобъемлющий каталог ядовитых белков даст возможность создать новые лекарства, в частности, для лечения гипертонии, боли и других расстройств».
Итоги работы представлены в журнале Nature Genetics.
