Ядовитый коктейль улитки-вампира Colubraria reticulata (Mollusca, Gastropoda)

BACKGROUND: Hematophagy arose independently multiple times during metazoan evolution, with several lineages of vampire animals particularly diversified in invertebrates. However, the biochemistry of hematophagy has been studied in a few species of direct medical interest and is still underdeveloped in most invertebrates, as in general is the study of venom toxins. In cone snails, leeches, arthropods and snakes, the strong target specificity of venom toxins uniquely aligns them to industrial and academic pursuits (pharmacological applications, pest control etc.) and provides a biochemical tool for studying biological activities including cell signalling and immunological response. Neogastropod snails (cones, oyster drills etc.) are carnivorous and include active predators, scavengers, grazers on sessile invertebrates and hematophagous parasites; most of them use venoms to efficiently feed. It has been hypothesized that trophic innovations were the main drivers of rapid radiation of Neogastropoda in the late Cretaceous. We present here the first molecular characterization of the alimentary secretion of a non-conoidean neogastropod, Colubraria reticulata. Colubrariids successfully feed on the blood of fishes, throughout the secretion into the host of a complex mixture of anaesthetics and anticoagulants. We used a NGS RNA-Seq approach, integrated with differential expression analyses and custom searches for putative secreted feeding-related proteins, to describe in detail the salivary and mid-oesophageal transcriptomes of this Mediterranean vampire snail, with functional and evolutionary insights on major families of bioactive molecules. RESULTS: A remarkably low level of overlap was observed between the gene expression in the two target tissues, which also contained a high percentage of putatively secreted proteins when compared to the whole body. At least 12 families of feeding-related proteins were identified, including: 1) anaesthetics, such as ShK Toxin-containing proteins and turripeptides (ion-channel blockers), Cysteine-rich secretory proteins (CRISPs), Adenosine Deaminase (ADA); 2) inhibitors of primary haemostasis, such as novel vWFA domain-containing proteins, the Ectonucleotide pyrophosphatase/phosphodiesterase family member 5 (ENPP5) and the wasp Antigen-5; 3) anticoagulants, such as TFPI-like multiple Kunitz-type protease inhibitors, Peptidases S1 (PS1), CAP/ShKT domain-containing proteins, Astacin metalloproteases and Astacin/ShKT domain-containing proteins; 4) additional proteins, such the Angiotensin-Converting Enzyme (ACE: vasopressive) and the cytolytic Porins. CONCLUSIONS: Colubraria feeding physiology seems to involve inhibitors of both primary and secondary haemostasis, anaesthetics, a vasoconstrictive enzyme to reduce feeding time and tissue-degrading proteins such as Porins and Astacins. The complexity of Colubraria venomous cocktail and the divergence from the arsenal of the few neogastropods studied to date (mostly conoideans) suggest that biochemical diversification of neogastropods might be largely underestimated and worth of extensive investigation.

Аннотация взята из PubMed (NCBI) для цитируемой записи и приводится на языке оригинала. Авторитетной является версия в исходной публикации.

Аннотация оставлена без перевода, чтобы сохранить собственные формулировки авторов.

Представлена первая молекулярная характеристика пищеварительного секрета не-коноидного неогастропода Colubraria reticulata — средиземноморской улитки-вампира, питающейся кровью рыб. Методом NGS RNA-Seq с дифференциальным анализом экспрессии охарактеризованы транскриптомы слюнных желёз и среднего пищевода. Выявлены по меньшей мере 12 семейств белков, связанных с питанием: анестетики, ингибиторы первичного гемостаза, антикоагулянты, вазопрессорная АПФ и цитолитические порины. Авторы заключают, что биохимическое разнообразие неогастропод может быть существенно недооценено и требует дальнейшего изучения.

Узнайте, как это исследование связано с клинической практикой

Другие рецензируемые исследования в разделе «Геномика и протеомика».

• Leech Salivary Proteome and Transcriptome: 434 Deduced Protein Sequences — Liu Z, Tong X, Su Y, et al. (2019)
• Medicinal Leech Draft Genome — Anticoagulant Gene Survey — Kvist S, Manzano-Marín A, de Carle D, Trontelj P, Siddall ME (2020)
• Лечение пиявками (Hirudo medicinalis) ослабляет повреждения яичка, вызванные ишемией/реперфузией яичка, на экспериментальной модели у животных — Davoodi F et al. (2021)
• Новый антикоагулянтный белок из медицинской пиявки — Manuvera V et al. (2024)
• AIF-1 и RNASET2 играют комплементарные роли во врождённом иммунном ответе медицинской пиявки — Baranzini N et al. (2019)
• Антимикробные пептиды медицинской пиявки, не обладающие токсичностью, — перспективная альтернативная стратегия борьбы с патогенами, устойчивыми к антибиотикам — Grafskaia E et al. (2019)
• Структурные основы тромболитической активности дестабилазы медицинской пиявки — Marin E et al. (2023)
• Геном медицинской пиявки (Whitmania pigra) и сравнительное геномное исследование для поиска биологически активных веществ — Tong L et al. (2022)
• ЦНС медицинской пиявки как модель изучения экзосом во взаимодействии между микроглией и нейронами — Raffo-Romero A et al. (2018)
• Транскриптомное профилирование и первый анализ пространственной экспрессии генов-кандидатов в слюнной железе восточноазиатской медицинской пиявки Hirudo nipponia — Kim J et al. (2024)

Все исследования, проанализированные ASH →