1

mennesker har omkring 400 forskellige typer specialiserede sensorer, kendt som olfaktoriske receptorproteiner, der på en eller anden måde arbejder sammen for at detektere en lang række lugte.”det er en udfordrende opgave at forstå, hvordan dette enorme udvalg af receptorer koder for lugt,” siger studielederforfatter Joel Mainland, ph.d., en molekylærbiolog ved Monell. “Aktiveringsmønsteret for disse 400 receptorer koder for både intensiteten af en lugt og kvaliteten-for eksempel om det lugter som vanilje eller røg-for de titusinder af forskellige lugte, der repræsenterer alt, hvad vi lugter. Lige nu ved ingen, hvordan aktivitetsmønstrene oversættes til et signal om, at vores hjerne registrerer sig som lugten.”

ud over problemets kompleksitet kan den underliggende aminosyresekvens variere lidt for hver af de 400 receptorproteiner, hvilket resulterer i en eller flere varianter for hver af receptorerne. Hver receptorvariant reagerer på lugt på en lidt anden måde, og varianterne fordeles på tværs af individer, således at næsten alle har en unik kombination af olfaktoriske receptorer.

for at få en bedre forståelse af omfanget af olfaktorisk receptorvariation, og hvordan dette påvirker menneskets lugtopfattelse, brugte fastlandet og hans samarbejdspartnere en kombination af analyser med høj kapacitet til at måle, hvordan enkeltreceptorer og individuelle mennesker reagerer på lugt. Resultaterne, offentliggjort i Nature Neuroscience, giver et kritisk skridt i retning af at forstå, hvordan olfaktoriske receptorer koder for intensiteten, behagelighed og kvalitet af lugtmolekyler.

forskerne klonede først 511 kendte varianter af humane olfaktoriske receptorer og indlejrede dem i værtsceller, der er lette at dyrke i laboratoriet. Det næste trin var at måle, om hver receptorvariant reagerede på et panel med 73 forskellige lugtmolekyler. Denne proces identificerede 28 receptorvarianter, der reagerede på mindst et af lugtmolekylerne.ved at bore ned undersøgte forskerne derefter DNA ‘ et fra 16 olfaktoriske receptorgener og opdagede betydelig variation inden for generne for diskrete receptorer.

Ved hjælp af sofistikeret matematisk modellering til ekstrapolering fra disse resultater forudsiger fastlandet, at de olfaktoriske receptorer hos to individer adskiller sig med omkring 30 procent. Dette betyder, at for to tilfældigt valgte individer vil cirka 140 af deres 400 olfaktoriske receptorer variere i, hvordan de reagerer på lugtmolekyler.

for at forstå, hvordan variation i en enkelt olfaktorisk receptor påvirker lugtopfattelsen, studerede forskerne reaktioner på lugt hos personer med forskellige varianter af en receptor kendt som OR10G4. De fandt ud af, at variationer i OR10G4-receptoren var relateret til, hvordan folk opfatter intensiteten og behageligheden af guaiacol, et molekyle, der ofte beskrives som at have en ‘røgfyldt’ karakteristik.

fremadrettet relaterer en aktuel undersøgelse det olfaktoriske receptorrepertoire af hundredvis af mennesker med, hvordan disse mennesker reagerer på lugt. Dataene vil gøre det muligt for forskerne at identificere yderligere eksempler på, hvordan ændringer i individuelle receptorer påvirker olfaktorisk opfattelse.”det langsigtede mål er at finde ud af, hvordan receptorerne koder lugtmolekyler godt nok til, at vi faktisk kan skabe enhver lugt, vi ønsker, ved at manipulere receptorerne direkte,” sagde fastlandet. “I det væsentlige ville dette give os mulighed for at ‘digitalisere’ olfaction.”