o只有一个世界上大约有4000种蛇，其中大约10%的蛇的毒液足以严重伤害人类，但这足以让蛇咬伤成为一种威胁重要的公共卫生问题。为了更好地了解蛇是如何产生毒液的，以及不同物种的毒液是如何不同的，研究人员开发了一种新的方法来研究蛇在产生毒液时使用的基因。他们的研究成果发表在杂志上分子生态资源．

所有生物都含有DNA，这是一种为生物体的构造和运作提供化学指令的分子。这些指令被称为基因组，基因组的较小部分被称为基因。例如，人类基因组由大约2万个基因组成，这些基因包含了从细胞生长到眼睛颜色的一切指令。

在蛇中，有成千上万的基因参与产生毒液，不同种类的毒蛇使用这些基因的不同组合和版本来产生毒素。

“了解蛇毒的成分很重要，因为不同种类的毒液有不同的作用——一些毒液影响神经系统，一些影响循环系统，一些影响细胞功能，”鲁恩说。“了解某种毒液中的成分可以帮助开发抗蛇毒血清来治疗这种蛇咬伤。”

更重要的是，蛇毒中的一些化合物实际上被用于制药开发和人类医学——例如，第一种治疗高血压的ace抑制剂药物是由巴西蝮蛇毒液中的一种化合物制成的。“你可以用一种可控的方式驾驭死亡的力量，”鲁恩说。

由于产生毒液的基因有成千上万个，而每条蛇的基因组又包含成千上万个基因，因此很难确定特定物种中产生毒液的基因。为了解决这个问题，鲁恩和她的同事们在该研究的第一作者斯科特·特拉弗斯的带领下，开发了一种名为“毒液帽”的技术。

VenomCap是一套外显子捕获探针，它是一组分子，旨在与一组特定的基因相互作用。VenomCap的设计目的是与先前的研究表明与蛇的毒液产生有关的数千种基因中的任何一种结合。VenomCap可以为科学家提供一种更快、更容易的方法，让他们看到蛇拥有哪些基因，而不是对蛇的整个基因组进行测序(这是一个漫长而昂贵的过程)，并从中梳理2000多个可能产生毒液的基因。

为了测试VenomCap与产毒基因结合的能力，研究人员从24种蛇身上提取了组织样本，这些蛇属于医学上重要的蛇科，包括眼镜蛇、曼巴蛇和珊瑚蛇。之前的基因组研究已经显示出这些蛇有许多产生毒液的基因，而VenomCap能够匹配这些结果，平均准确率为76%。VenomCap可以使用之前从蛇身体的任何地方收集的组织，而不需要直接从毒腺中提取，这是另一种常用的确定蛇的毒液基因的技术。

由于VenomCap可以用来分析整个蛇科(大约400种)中单个物种的毒液基因，它可能使科学家更容易研究这些蛇的生活方式和它们产生的毒液之间的关系。“假设你对一些关系密切的蛇类很感兴趣，它们看起来彼此不同，生活在不同的环境中，吃不同的东西。“毒液帽”可以帮助科学家比较这些蛇产生的毒液，这可以帮助回答更大的问题，即毒液的进化是否与蛇的生活方式相匹配，或者它们的生活方式是否与它们产生的毒液相匹配，”鲁恩说。

除了揭示蛇的进化之外，VenomCap这样的工具还可以为试图治疗危险的蛇咬伤的科学家们带来改变。“在全球范围内，蛇咬伤被认为是一种被忽视的疾病。在美国，我们不经常接触到毒蛇，当我们接触到毒蛇时，我们有非常好的医疗手段——如果你被蛇咬伤，迅速去医院，你几乎肯定不会死，”鲁恩说。“但在世界其他地方，医院可能太远，无法及时到达，或者他们手边可能没有合适的抗蛇毒血清，因为抗蛇毒血清供应非常短缺。因此，任何研究蛇毒并帮助我们识别不同物种中存在的毒液的工作，对于为开发有效的治疗方法提供基线数据都是非常重要的。”