Conus consors

Conus consors on koonuskodalaste sugukonda koonuskodalase perekonda kuuluv mollusk. Nagu teisedki mürgised loomad, pakuvad koonusteod huvi farmaatsia- ja meditsiinitööstusele. Konopeptiidid blokeerivad mitmesuguseid ioonkanaleid ning nende baasil on juba loodud või loomisel esimesed ravimid ja kosmeetikatooted. Üks selline on Ameerika Ühendriikide Toidu- ja Ravimiameti heaskiidu saanud Prialt, mis on C. magus-e mürgist eraldatud valk. C. consorsi mürgist on avastatud ka valk XEP-018, mida on plaanis kasutada uue valuvaigistina. Conus consorsi koja pikkus on 50–118 mm. Viimane keerits on kitsalt silindriliselt kuni paisunult kooniline. Koja kontuur on tipu suunas kumer, alt sirge ja keskelt kohati kergelt nõgus. Sifooni pisiköbrukesed varieeruvad väikestest kuni suurteni. Õlg on teravalt nurgeline kuni peaaegu ümardatud. Keerits on väikse kuni keskmise kõrgusega ning sirge või kergelt kumera kontuuriga. Vastsetel on kojal tavaliselt 3 keeritsat ja koja maksimaalne läbimõõt on 0,8 mm. Täiskasvanud isendite koda koosneb 9–11 keeritsast, millest esimesed 4–8 on köbrukestega, ja koja läbimõõt on 50–90 mm. Postnukleaarsete keeritsate õmbluste kallakud on lapikud kuni nõgusad, tõustes 2 kuni 5–8 spiraalse süvendini, mõnikord viimastel kallakutel võib olla 10–12 varieeruvalt peenikest spiraalset süvendit. Viimase keeritsa spiraalsed süvendid asuvad aluse juures, eraldades laiu triipe või tugevaid ribisid. Koonusekujulise (millest tuleb ka sugukonna nimi) koja põhivärv on valge kuni pruun. Viimase keeritsa peal asub 1–2 spiraalset triipu keskpunktist üleval ja 1 triip all. Õlale lähim triip on tihti katkendlik, puudub või on mõlemad tipupoolsed triibud liitunud. Triipude värvus võib varieeruda kollakaspruunist lillani või tumepruunini. Täppidest koosnevad või ühtlased spiraalsed jooned jooksevad alusest õlani, nende arv ja asetus on isenditel erinev. Vastse koda on pruun. Varajastel postnukleaarsetel õmblustel on kallakute välistel äärtel korrapärased pruunid täpid. Hilisematel kallakutel on erineva arvu ja selgusega pruunid kiirekujulised märgid. Ava on valget värvi. Sarvkiht on eri isenditel eri värvusega: tumehall, hallikaspruun või läheb helepruunist tumepruuniks. Sarvkiht on õhuke, läbipaistev, mõnikord on viimasel keeritsal sakris spiraalsed jooned, õmbluste kallakutel on narmalised õlad ja radiaalsed harjad. Elukohast sõltuvalt on mereteo jalg alt helepruun ja äärtest tumepruun või roosakasoranž. Kärss on tuhmkollast värvi ja äärtest pruun. Kärsa tipp on oranž. Pruun sifoon on hõredalt kaetud tumepruunide täppidega. Paapua Uus-Guineas elavate tigude jalg on roosakasoranž, selja poolt (st ülalt) heledam ja täpiline, külgedel on pruunide täppide rivi, kojakaane taga on valge täpp ning jala külgmistel servadel on pruunikad kiirekujulised jooned. Jalatald on keskel ja tagapool kaetud pruunikate täppidega. Kärss on kaetud valgete ja pruunikate täppidega. Kombitsad on valged, otstelt pruunid. Sifoon on valge, kaetud pruunikate laikudega ja pruunikate ristiläbivate joontega, mis paiknevad tihedamalt ülalpool ja keha keskteljele lähemal, välimine äär on hall. Munetud marjade suurus on 389–434 µm. C. consors elab India ja Vaiksest ookeanist kuni Marshalli saarteni, Melaneesia ja Queenslandi rannikul kuni 200 m sügavusel liivas või mudas. Jõe suudmete juures, riffidel ja riffide ümbruses elab 30–50 m sügavusel mudas, korall-liivas, liivas koos killustikuga ja ka mädanenud palkide all. Koonusteod on röövloomad, kes toituvad põhiliselt ussidest, teistest limustest või kaladest. C. consors kuulub kalatoiduliste koonustigude hulka, keda iseloomustab väga omapärane jahipidamisviis. Vees saagi äratundmiseks on tigudel välja kujunenud tundlik ja keerukas lõhnaelund, mille abil tuvastatakse keemilisi signaale. Samuti on need röövloomad varustatud keerulise relvaga, mille abil nad tulistavad saaklooma kehasse tugevatoimelist mürgisegu, mis halvab või tapab. Mürgijuha, mis on kuni kolm korda teo kojast pikem, ühes otsas asub mürginääre ja teises lihaseline paun, milles paiknevad kaltsiumkarbonaadist harpuunid. Harpuune sünteesitakse pidevalt juurde, kuna kord välja tulistatud harpuuni tigu enam uuesti kasutada ei saa. Kui tigu tajub enda läheduses saaklooma, seab ta mürgiga kaetud harpuuni oma kehas laskeasendisse ning tulistab selle lihaste kokkutõmbe abil kehast välja. Koonustigude mürk koosneb põhiliselt lühikestest peptiididest, mida nimetatakse konotoksiinideks. Need mõjuvad saaklooma närvisüsteemile, tekitades kas osalise või täieliku halvatuse. Kalatoidulised teod nagu Conus consors suudavad väiksema saaklooma oma mürgiga ka tappa. Kui saak on halvatud või surnud, neelab tigu selle alla. Koonusteod on võimelised neelama ka endast suuremat saaklooma. Koonusteo genoom on umbes 3000 megaaluspaari pikk. Praegu on see suurim sekveneeritud mereteo genoom. Näiteks merejänese (Aplysia californica) genoomi suurus on ainult 1800 megaaluspaari. Koonuskodalase mitokondriaalne DNA on 16 112 aluspaari pikk ning sisaldab 13 valku kodeerivat geeni, 22 transpordi-RNA ja 2 ribosomaalse RNA geeni. Kõik valgukodeerivad geenid algavad standardse ATG stardikoodoniga. Pikim geenidevaheline piirkond, mis oletatavasti kontrollib transkriptsiooni ja replikatsiooni initsiatsiooni, on 698 aluspaari pikk ning ei sisalda ühtegi pseoudegeeni. Konopeptiidid on väiksed, 15–40 aminohapet pikad peptiidid, mis blokeerivad spetsiifilisi ioonkanaleid, retseptoreid ja transportereid. Konopeptiidid on tugeva struktuuriga, mida hoiavad sageli koos disulfiidsillad. Disulfiidsildade muster on üheks konopeptiidide klassifitseerimise kriteeriumiks. Konopeptiididel on erinev järjestus, lisaks esineb posttranslatsioonilist modifitseerimist. Seetõttu interakteeruvad erinevad konopeptiid väga mitmesuguste sihtmärkmolekulitega. Tüüpiline konopeptiidi prekursorvalk koosneb kolmest regioonist, milleks on N-terminaalne signaaljärjestus (umbes 20 aminohapet), propeptiidi regioon (20–30 aminohapet) ja toksilise peptiidi regioon (10–30 aminohapet). Prekursorvalgu pikkus on 60–80 aminohapet. Signaaljärjestus tagab konopeptiidi prekursori sekreteerimise rakust välja. Propeptiid muudab prekursori inaktiivseks ja ta lõigatakse ära alles lõpliku toksiini moodustumisel mürgijuhas. Propeptiidi on vaja ka valgu õigeks kokkupakkimiseks. Konopeptiide klassifitseeritakse superperekondadesse nende konserveerunud signaalpeptiidi järjestuse ja peptiidi tsüsteiinide mustrite alusel. Conoserveri andmebaasis on loetletud 26 superperekonda. 1999. aastal avastati, et O1 superperekonda kuuluvaid signaalseid, pro- ja toksilisi peptiide ühes geenis kodeerivad erinevad eksonid, mis on eraldatud pikkade intronitega. Signaaljärjestust kodeeriv piirkond on tugevalt konserveerunud, isegi nukleotiidsel tasemel superperekonna sees, mis tähendab, et mittesünonüümseid asendusi peaaegu ei toimu. Toksilist peptiidi kodeeriva regiooni mutatsioonisagedus on 10 korda kõrgem võrreldes eelmisega. Teistesse superperekondadesse (I1, O2, M, O3, T, P ja S) kuuluvate konopeptiidide geenistruktuurid on sarnased. Esimene ekson sisaldab 5' mittetransleeritavat regioni (ing. UTR – untranslated region), signaalpeptiidi, mõningaid toksilise peptiidi koodoneid ja 3' UTR kodeerivat järjestust. Teine ekson kodeerib propeptiidi ja kolmas kodeerib toksilise peptiidi ja 3' UTRi. Need kolm eksonit on eraldatud intronitega, mis on umbes 3000 aluspaari pikad. I2 superperekonda kuuluvate konopeptiidide geenidel on samuti kolm eksonit ja kaks intronit, kuid funktsionaalsete osade kodeerimisjärjekord on teistsugune. Siin propeptiid kodeeritakse pärast toksilist valku kolmandal eksonil – seda nimetatakse postpeptiidiks. A superperekonda kuuluvate konopeptiidide geenid kodeerivad ainult kaks eksonit ja üks 1000 aluspaari pikk intron. See lõhestab propeptiidse järjestuse kaheks osaks. Introni järjestused on sarnaselt propeptiidide kodeerivate järjestustega tugevalt konserveerunud. Koonusteo mürgis võib leida tuhandeid eri molekulmassiga konopeptiide, kuigi teol avaldub ainult sada kuni mitusada konopeptiide kodeerivat geeni. Sellise suure erinevuse tingivad mitmed mehhanismid, nagu alternatiivne splaissimine, transkriptoomne segadus, mis tekitab ühe aminohappe asendusi ja alternatiivseid lõikusalasid peptidaasidele, kuid olulisemaks varieeruvust tagavaks mehhanismiks peetakse posttranslatoorset muutmist. Konopeptiidi küpsemine koosneb nii pro- ja signaal peptiidi äralõikamisest kui ka posttranslatoorset muutmisest, mis sisaldab disulfiidsildade moodustumist, C-terminaalset amiidimist ja proliinide C-4 hüdroksüülimist. On kirjeldatud konopeptiidide 16 loomulikult toimuvat posttranslatoorset muutmist. Samuti N-terminaalse propeptiidi lõikus ei ole saidispetsiifiline ning mõnikord lõigatakse C-terminuse aminohappeid. CONCO:the cone snail genome project for health[alaline kõdulink]Kasutatud 16.05.2013 (inglise) PrialtKasutatud 19.10.2015 (inglise) XEP-018Kasutatud 19.10.2015 (inglise) Conus biodiversity websiteKasutatud 14.10.2015 (inglise) Age Brauer, Alexander Kurz, Tim Stockwell, Holly Baden-Tillson, Juliana Heidler, Ilka Wittig, Silke Kauferstein, Dietrich Mebs, Reto Stöcklin, Maido Remm, 2012 "The Mitochondrial Genome of the Venomous Cone Snail Conus consors" (inglise) Glen F.King, C.R.Ganellin, Salvatore Guccione, 2014 "Venoms to Drugs: Venom as a Source for the Development of Human Therapeutics", lk 164–189 Kasutatud 14.10.2015 (inglise) ConoServer, a database for conopeptidesKasutatud 19.10.2015 (inglise) Baldomero M. Olivera, Craig Walker, G. Edward Cartier, David Hooper, Ameurfina D. Santos, Robert Schoenfeld, Reshma Shetty, Maren Watkins, Pradip Bandyopadhyay ja David R. Hillyard, 1999 "Speciation of cone snails and interspecific hyperdivergence of their venom peptides. Potential evolutionary significance of introns." (inglise) Duo-Duo Yuana, Yu-Hong Hana, Chun-Guang Wanga, Cheng-Wu Chi, 2007 "From the identification of gene organization of α conotoxins to the cloning of novel toxins" (inglise) Yun Wu,Lei Wang, Maojun Zhou, Yuwen You, Xiaoyan Zhu, Yuanyuan Qiang, Mengying Qin, Shaonan Luo, Zhenghua Ren, Anlong Xu, 2013 "Molecular evolution and diversity of Conus peptide toxins, as revealed by gene structure and intron sequence analyses." (inglise) Ai-hua Jin, Sébastien Dutertre, Quentin Kaas, Vincent Lavergne, Petra Kubala, Richard J. Lewis ja Paul F. Alewood, 2013 "Transcriptomic Messiness in the Venom Duct of Conus miles Contributes to Conotoxin Diversity." (inglise)