虽然在约4000种已知 蛇类物种 中，只有约10%的蛇拥有能对人类造成伤害的 毒液，但利用基因学来确定 哪些蛇可能致命 可以加速 更有效的蛇咬伤治疗方法 的研发。一种名为VenomCap的新工具可以帮助科学家在基因层面精确分析毒液，从而了解哪些蛇可能携带致命毒素。该方法在9月19日发表于《Molecular Ecology Resources》期刊的一项研究中进行了详细介绍。
“我们开发了一种工具，可以一次性告诉我们整个蛇科中存在哪些产毒基因，”该研究的合著者、芝加哥菲尔德博物馆爬行动物学助理馆长Sara Ruane 在一份声明中表示。
了解你的毒液
所有生物都由 DNA 组成，DNA包含了生物体的 基因组——也就是生物体所有功能的指令。蛇的基因组 根据物种不同，大约有18,000到23,000个基因。其中数千个基因与 毒液 的产生有关，而不同的蛇类物种使用多种基因组合和版本来产生毒素。
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“了解蛇毒的成分很重要，因为不同种类的毒液作用不同——有些毒液影响神经系统，有些影响循环系统，有些影响细胞功能，”Ruane说。“了解特定毒液的成分有助于开发用于治疗此类蛇咬伤的抗蛇毒血清。”
此外，蛇毒中的一些化合物已被用于制造人类使用的药物。 首个用于治疗高血压的ACE抑制剂药物 就是利用巴西 矛头蝮 毒液中的一种化合物制成的。
“你可以以一种可控的方式利用死亡的力量，”Ruane说。
VenomCap的工作原理
已知有数千种基因能够产生毒液，而每种蛇的整个基因组有数万个基因。这使得精确找到与毒液相关的基因变得困难。为了帮助这一过程，Ruane和研究团队开发了VenomCap来帮助寻找产毒基因。
VenomCap是一组探针，它们可以捕获称为外显子的分子簇，这些外显子被设计用来与特定基因群相互作用。VenomCap可以与蛇类已知的数千种与产毒相关的基因中的任何一种结合。与对蛇的整个基因组进行测序（这耗时耗钱）并搜索2000多个可能的产毒基因相比，VenomCap为科学家提供了一种更快、更容易的方法来查看蛇是否拥有这些基因以及拥有哪些基因。
在新研究中，该团队测试了VenomCap与产毒基因结合的能力。他们使用了来自 海蛇科 的24种蛇的组织样本。该科约有400个物种，包括 珊瑚蛇、 眼镜蛇 和 曼巴蛇，因其咬伤可能导致组织破坏、心脏骤停、失明等，而被认为具有重要的医学意义。
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早期的基因组学研究表明，海蛇科拥有许多产毒基因。根据这项研究，VenomCap平均能以76%的准确率匹配这些结果。该团队认为，VenomCap可用于分析先前在蛇身体任何部位采集的组织样本，而不仅仅是直接来自毒腺的样本。
VenomCap还可以让科学家更容易地研究海蛇科蛇类、它们的生活方式以及它们产生的毒液类型之间的关系。
“假设你对一些密切相关的蛇类物种感兴趣，它们看起来彼此不同，生活在不同的环境中，吃不同的东西，”Ruane说。“VenomCap可以帮助科学家比较这些蛇产生的毒液，这有助于回答更宏观的问题，即毒液是否进化以适应蛇的生活方式，或者它们的生活方式是否进化以适应它们产生的毒液。”
全球健康威胁
使用VenomCap这样的工具可以帮助科学家开发更有效的治疗致命蛇咬伤的方法。 根据世界卫生组织的数据，每年约有540万人被蛇咬伤。他们的咬伤每年导致180万至270万例中毒病例和81,410至137,880例死亡。
“蛇咬伤被认为是全球范围内的被忽视的疾病，”Ruane说。“在美国，我们接触毒蛇的机会并不多，而且当我们接触到时，我们有极其良好的医疗救治——如果你及时去医院治疗蛇咬伤，你几乎肯定不会死。”
然而，在世界其他地方，毒蛇更为常见。 澳大利亚 拥有 比任何国家都多的已知毒蛇物种，印度和几个北非国家紧随其后。 咬伤 可能发生在偏远地区，远离医疗救助。医院可能由于供应短缺而 没有合适的抗蛇毒血清。
“任何研究蛇毒并帮助我们识别不同物种体内存在的毒液的工作，对于为开发有效治疗方法提供基础数据都至关重要，”Ruane说。
