Utvecklingen av gift i Neogastropoda

Projektöversikt

Projektperiod: 2020 – 2029

Deltagande avdelningar från museet: Enheten för zoologi

Gifter är blandningar av fysiologiskt aktiva komponenter som används av djur för att påverka fysiologi och/eller beteende hos andra djur. Många marina snäckor i gruppen Neogastropoda har utvecklat gifter som biokemiska anpassningar för att påverka interaktionen med sina byten och rovdjur, eftersom de är långsamma i rörelse. Dödliga gifter från kägelsnäckor som består av diversifierade neuropeptider, conotoxiner, är det mest kända exemplet på dessa biokemiska anpassningar.

Emellertid tyder ledtrådar från anatomi på att vissa andra neogastropodlinjer oberoende har utvecklat liknande molekylära vapen. I det aktuella projektet tillämpar vi en integrerad VENOMICS-ansats för att systematiskt utforska gifter i olika neogastropodlinjer och för att få insikter i vilka genomiska egenskaper som underlättar upprepade ursprung av gifter i denna anmärkningsvärda grupp av mollusker.

Projektbeskrivning

Vi använder olika högpresterande tekniker som genomik, transkriptomik och proteomik för att undersöka gifters sammansättning hos Neogastropoda på olika nivåer. Genom att kombinera olika tillvägagångssätt för att urskilja gener i transkriptom försöker vi identifiera hela mångfalden av proteiner som uttrycks i en giftkörtel och som fungerar som toxiner.

Vi modellerar 3D-konformationen eller ”veckningen” av de identifierade proteinerna för att dra slutsatser om deras möjliga funktioner. Bakgrundskunskap om artens ekologi är ofta hjälpsam för att identifiera en uppsättning möjliga molekylära mål. Genom att undersöka transkriptom från olika vävnader, i en mängd relaterade arter, lyckas vi ofta återskapa händelser bakom etableringen av nya artspecifika toxiner som matchar deras egen unika ekologiska nisch.

I ett större perspektiv strävar vi efter att koppla samman molekylär evolution med artbildningshistorien hos djurgrupper, och letar efter ledtrådar till evolutionär framgång i de giftrelaterade innovationerna.

Finansiärer

European Research Council Länk till annan webbplats.

Utvalda publikationer

• Koch T.L., Robinson S.D., Salcedo P.F., Chase K., Biggs J., Fedosov A.E., Yandell M., Olivera B.M., Safavi-Hemami H. 2024. Prey shifts drive venom evolution in cone snails. Molecular Biology and Evolution. 41(8): msae120. https://doi.org/10.1093/molbev/msae120 Länk till annan webbplats.
• Fedosov, A.E., Tucci C.F., Kantor Yu.I., Farhat S., Puillandre N. (2023) Collaborative expression: transcriptomics of Conus virgo suggests contribution of multiple secretory glands to venom production. Journal of Molecular Evolution. 91: 837-853. https://doi.org/10.1007/s00239-023-10139-8 Länk till annan webbplats.
• Kuznetsova K.G., Zvonareva S.S., Ziganshin R., Mekhova E.S., Dgebuadze P.Yu., Yen D.T.H., Nguyen T.H.T., Moshkovskii S.A. & A.E. Fedosov. (2022) Vexitoxins: conotoxin-like venom peptides from predatory gastropods of the genus Vexillum. Proceedings of the Royal Society B. 289, 20221152 ss. 1-10. https://doi.org/10.1098/rspb.2022.1152 Länk till annan webbplats.
• Fedosov A.E. Zaharias P. & Puillandre N. (2021) A phylogeny-aware approach reveals unexpected venom components in divergent lineages of cone snails. Proceedings of the Royal Society B 288, 20211017 ss. 1-9. https://doi.org/10.1098/rspb.2021.1017 Länk till annan webbplats.