Monell Chemical Senses Center的科学家们发现,任意两个人的嗅觉受体存30%的差异,这样的差异影响了不同人对气味的感知,文章发表在十二月八日的Nature Neuroscience杂志上。
为了感知大千世界中形形色色的气味,人体内有约400种不同的特化感受器协同起作用。这些感受器被称为嗅觉受体蛋白。
“理解这么多受体对气味信息的编码机制,是一项充满挑战的工程,”文章第一作者Joel Mainland博士说。“这四百种受体的激活模式,能体现不同气味的强度和质量。”目前,人们还不清楚上述激活模式,如何翻译成为大脑中的气味信号。
据介绍,嗅觉受体蛋白的氨基酸序列能发生微小的变化,每个受体实际上都有一个以上的变体,这无疑大大增加了问题的复杂性。不同变体应答气味的途径不同,这些变体分布在不同个体中,使每个人都拥有一套独特的嗅觉受体组合。
为了理解嗅觉受体变异对嗅觉感知的影响,Mainland及其同事通过一系列高通量实验,分析了不同受体和个人对气味的应答。这一研究有助于人们进一步理解,嗅觉受体如何编码气味的强度、愉悦度和质量。
研究人员首先克隆了511个已知嗅觉受体的变体,将它们植入易于体外培养的宿主细胞。然后,他们用73种不同的气味分子处理细胞,以检测每个变体的应答情况。研究人员还对嗅觉受体进行了基因检测,发现嗅觉受体的基因中存在大量的突变。
Mainland在实验数据的基础上建立了复杂的数学模型,他指出任意两个人的嗅觉受体,都存在30%的差异。也就是说,对于随机选择的两个个体来说,400个嗅觉受体中有140个,会对同样的气味分产生不同的应答。
为了解析嗅觉受体变异对嗅觉感知的具体影响,研究人员对拥有不同OR10G4变体的人进行了研究,嗅觉受体OR10G4可以应答愈创木酚guaiacol。研究显示,OR10G4的微小变异,影响了人们对气味强度和愉悦度的感知。
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