纽约(基因组网)-对巨型红牛蚂蚁的转录组学和蛋白质组学分析，Myrmecia gulosa的研究表明，这种昆虫产生的各种毒素可以追溯到膜翅目(包括黄蜂和蜜蜂)中其他刺痛或刺痛昆虫共有的一个基因超家族。
昆士兰大学高级成像中心的通讯作者Eivind Undheim和他的同事们写道:“我们的研究结果首次深入了解了针叶膜翅目主要毒素基因超家族的进化，并为动物毒液中毒素的功能进化提供了一个新的范式。”
当他们报道在科学的进步本周，Undheim和他来自昆士兰大学和悉尼大学的同事们使用RNA测序和质谱的结合来评估成年工蜂的毒液、昆虫腺体、毒液库和/或毒液导管样本m . gulosa这些蚂蚁来自澳大利亚东海岸一个岛屿上的一个殖民地。研究发现了具有糖基化和其他翻译后修饰的肽，这些肽与针叶毒素基因超家族相对应。
“一种假设，基于广泛的自然捕食者和猎物m . gulosa不同的毒液肽可能对不同的膜成分有不同的组织或细胞类型的选择性，”作者写道。“在这种情况下，多肽很可能协同作用，在细胞膜上产生一种系统或局部的效应，这种效应比单个肽更强。”
他们解释说，如果这个假设是正确的，那么膜翅目针叶毒液“可能代表着一个巨大的膜选择性肽库，有可能用作研究工具，甚至是抗菌或抗癌药物。”
研究人员指出，几十年前的研究表明，包括火蚁在内的一些蚂蚁产生的毒液相对简单。但是基于研究的m . gulosa发表在科学在20世纪60年代，根据其他研究结果，他们怀疑至少有一些蚂蚁具有在黄蜂和蜜蜂中描述的那种多肽毒液。
作者写道:“越来越多的证据表明，简单的、基本上不含肽的蚂蚁毒液是例外，而不是普遍现象。”作者指出，“现在已经分离出了几个物种的单个毒液肽，并对其进行了表征。”
在他们的新分析中，研究人员使用液相色谱串联质谱分析巨红牛蚂蚁毒液。与此同时，他们使用Illumina NextSeq 500 RNA仪器进行的RNA测序分析显示，在蚂蚁毒液器官组织中表达了14307个基因转录本，在蚂蚁身体的其他部位表达了超过17500个基因转录本。
该团队指出，RNA序列集包括一些来自蛋白质组学分析中未发现的潜在毒素或毒液相关基因的转录本。但是转录组学和蛋白质组学分析都强调了6种毒液蛋白质和13种肽序列。
研究人员随后研究了至少一些毒液多肽的功能和作用机制，这表明毒液成分具有不同的生物活性，并且存在多种产生疼痛的多肽。
在进一步深入研究这些肽及其前体，并将它们与其他膜翅目昆虫的毒液肽进行比较后，作者得出结论，“毒液库”是昆虫的毒液m . gulosa似乎在很大程度上，虽然不是唯一的，由单一基因家族衍生的肽主导。”
“最m . gulosa毒液肽似乎来自一个单一的基因超家族，”他们写道。“这个基因超家族包括了在针叶膜翅目昆虫毒液中发现的几乎所有肽，因此，我们将其命名为针叶毒素超家族。”