독이 있는 생물은 어떻게 자체적으로 독을 만들어내나요?
지구 상에 존재하는 여러 생물 중에서 독을 만들어냄으로 자신을 보호하는 생물들이 있습니다. 외부에서 독을 가져오는 것이 아니라 자체적으로 독을 만드는 생물들은 어떻게 독을 만들어내나요?
안녕하세요.
다른 생물을 먹어 먹은 생물의 독을 저장하여 사용하는 생물들도 있지만,
스스로 독을 만들 수 있는 생물들도 많습니다.
이 경우 독을 만들 수 있는 유전자를 가지고 있습니다.
유전자에서 다른 단백질을 만드는 것처럼 전사와 번역을 통해 단백질 독을 생성합니다.
독을 만들어내는 생물들은 자신의 몸 내에서 특정 화학물질을 합성하여 그 과정을 통해 독을 생성합니다. 독성 물질은 특정 대사 경로를 통해 생산됩니다. 이 경로는 일반적으로 여러 효소에 의해 촉진됩니다. 이 효소들은 독소의 전구 물질을 최종 독성 화합물로 변환합니다. 독사를 예로 들어보면 아미노산에서 복잡한 독성 펩타이드나 단백질로 변환합니다.
독개구리가 만드는 에피바티딘이라는 신경독은 신경세포(뉴런)을 마비시키는 것으로 알려져 있는데요, 독을 만드는 자신은 신경독에 중독되지 않는 이유는 특이한 신경 세포 수용체를 가지고 있기 때문입니다. 이 신경 세포 수용체는 약 2500개 정도의 아미노산으로 이루어져 있는데요, 원래 다른 생명체의 신경 세포 수용체에는 에피바티딘이 강력하게 결합하여 신경세포의 기능을 마비시키지만, 자신의 수용체는 아미노산 3개가 변형되어 구조가 바뀐 수용체이기 때문에 에피바티딘이 결합하지 못하는 것이라고 합니다.
일부 독은 특정 세포나 선자체에서 생성되고 저장됩니다. 이 독은 필요할 때 방출되어 적의를 공격하거나 방어하는 데 사용됩니다. 독을 만들어내는 또 다른 방법은 화학적 반응을 통해 독성 물질을 생성하는 것입니다. 이러한 화학적 반응은 생물체의 대사 과정에서 발생할 수도 있습니다
독을 가진 생물들은 자신의 체내에서 특별한 생화학적 과정을 통해 독을 생성합니다. 이들은 독 생성에 관여하는 특정 유전자를 가지고 있으며, 이 유전자의 발현을 통해 독성 물질을 합성합니다. 독 생성에 필요한 전구체 물질은 생물의 대사 과정에서 얻어지거나, 식물의 경우 광합성을 통해 만들어집니다. 생성된 독은 특수한 세포나 조직에 저장되었다가 필요시 분비되거나 이동됩니다. 예를 들어, 독사의 경우 독샘에서 독을 생성하고 저장하며, 물 때 독니를 통해 독을 주입합니다. 식물의 경우 잎, 줄기, 뿌리 등 다양한 부위에 독을 저장합니다. 이러한 독의 생성과 저장은 오랜 진화 과정을 통해 발달된 생존 전략으로, 포식자로부터 자신을 보호하고 먹이를 사냥하는 데 도움을 줍니다.
안녕하세요. 박창민 수의사입니다. 동물들마다 조금씩 차이가 있습니다. 다만, 대부분의 동물들은 독을 만들기 위한 특별한 샘 구조물을 가지고 있습니다. 감사합니다.