1

az embereknek körülbelül 400 különféle speciális érzékelőjük van, úgynevezett szaglóreceptor fehérjék, amelyek valahogy együtt működnek a szagok sokféleségének észlelésében.

“annak megértése, hogy ez a hatalmas receptor-tömb hogyan kódolja a szagokat, kihívást jelentő feladat” – mondja Joel Mainland, PhD, a Monell molekuláris biológusa. “Ennek a 400 receptornak az aktiválási mintája kódolja mind a szag intenzitását, mind a minőségét-például vanília vagy füst illatát-a több tízezer különböző szag számára, amelyek mindent képviselnek, amit szagolunk. Jelenleg senki sem tudja, hogyan alakulnak át az aktivitási minták olyan jelekké, amelyeket az agyunk szagként regisztrál.”

a probléma összetettségét kiegészítve az alapul szolgáló aminosav-szekvencia kissé eltérhet a 400 receptorfehérje mindegyikénél, ami egy vagy több variánst eredményez az egyes receptorok számára. Mindegyik receptor variáns kissé eltérő módon reagál a szagokra, és a variánsok eloszlanak az egyének között, így szinte mindenkinek egyedi kombinációja van a szagló receptoroknak.

annak érdekében, hogy jobban megértsük a szagló receptor variáció mértékét és azt, hogy ez hogyan befolyásolja az emberi szagérzékelést, Mainland és munkatársai nagy áteresztőképességű vizsgálatok kombinációját alkalmazták annak mérésére, hogy az egyes receptorok és az egyes emberek hogyan reagálnak a szagokra. A Nature Neuroscience-ben közzétett eredmények kritikus lépést jelentenek annak megértése felé, hogy a szaglóreceptorok hogyan kódolják a szagmolekulák intenzitását, kellemességét és minőségét.

a kutatók először 511 ismert variánst klónoztak az emberi szaglóreceptorokból, és azokat olyan gazdasejtekbe ágyazták be, amelyeket a laboratóriumban könnyű termeszteni. A következő lépés annak mérése volt, hogy az egyes receptorváltozatok reagálnak-e egy 73 különböző szagmolekulából álló panelre. Ez a folyamat 28 receptor variánst azonosított, amelyek legalább az egyik szagmolekulára reagáltak.

a kutatók ezután megvizsgálták 16 szaglóreceptor gén DNS-ét, felfedezve a diszkrét receptorok génjein belüli jelentős eltéréseket.

kifinomult matematikai modellezéssel extrapolálni ezeket az eredményeket, a szárazföld azt jósolja, hogy bármely két egyén szagló receptorai körülbelül 30 százalékkal különböznek egymástól. Ez azt jelenti, hogy bármely két véletlenszerűen kiválasztott egyén esetében körülbelül 140 400 szagló receptoruk különbözik attól, hogy hogyan reagálnak a szagmolekulákra.

annak megértése érdekében, hogy az egyetlen szaglóreceptor variációja hogyan befolyásolja a szagérzékelést, a kutatók az or10g4 néven ismert receptor különböző változataival rendelkező egyének szagokra adott válaszait vizsgálták. Megállapították, hogy az OR10G4 receptor variációi összefüggenek azzal, hogy az emberek hogyan érzékelik a guaiacol, egy olyan molekula intenzitását és kellemességét, amelyet gyakran füstös jellemzőnek neveznek.

egy jelenlegi tanulmány több száz ember szagló receptor repertoárját kapcsolja össze azzal, hogy ezek az emberek hogyan reagálnak a szagokra. Az adatok lehetővé teszik a kutatók számára, hogy további példákat azonosítsanak arra, hogy az egyes receptorok változásai hogyan befolyásolják a szaglás észlelését.”a hosszú távú cél az, hogy kitaláljuk, hogyan kódolják a receptorok a szagmolekulákat elég jól ahhoz, hogy a receptorok közvetlen manipulálásával bármilyen szagot létrehozhassunk” – mondta Mainland. “Lényegében ez lehetővé tenné számunkra a szaglás “digitalizálását”.”