Riechst du was ich rieche? Von den Genen für Rezeptoren zur Wahrnehmung: Riechen entwirrt

Riechst du was ich rieche? Von den Genen für Rezeptoren zur Wahrnehmung: Riechen entwirrt

2019-05-01

Vor einigen Jahren war das internet fasziniert von dem Rätsel, „das Kleid“ – speziell, war das Kleid schwarz und blau, oder war es weiß und gold? Egal, was Sie sah, die virale Debatte diente, hervorzuheben, dass Menschen unterscheiden sich bemerkenswert in wie jeder von uns wahrnehmen, in unserer persönlichen sinnlichen Welt.

Während auch die vision, die Wissenschaftler sind sich nicht einig darüber, warum die Menschen sah das Kleid so anders, eine neue Studie des Monell Center und beteiligten Institutionen wirft ein Licht auf das Verständnis der umfangreiche, individuelle Unterschiede, wie wir Sinn Gerüche. Indem Sie zeigen, dass kleine änderungen in einem einzigen olfaktorischen rezeptor-gen beeinflussen können, wie stark und angenehm eine person fest, ein Geruch, die Erkenntnisse erweitern das Verständnis, wie sich olfaktorische Rezeptoren in der Nase die Kodierung von Informationen über die Eigenschaften von Gerüchen sogar vor, dass die Informationen in das Gehirn gelangt.

„Durch Ausnutzung der natürlichen variation in der olfaktorischen rezeptor-Familie, können wir gewinnen wichtige Einblicke in, wie das olfaktorische system funktioniert und wie sich die Unterschiede in diesem system kann Auswirkungen auf die Wahl der Lebensmittel, Nährwert-Gesundheit und das Allgemeine Wohlbefinden“, sagte Studie führen Autor Casey Trimmer, PhD, ein Monell postdoctoral fellow, wenn die Forschung durchgeführt wurde.

Menschen haben über 400 verschiedene Arten von spezialisierten sensor-Proteine, bekannt als olfaktorische Rezeptoren in Ihrer Nase. Ein Geruch-Molekül aktivieren können mehrere verschiedene olfaktorische Rezeptoren, während jeder bestimmten rezeptor aktiviert werden, indem mehrere unterschiedliche Geruchsmoleküle. In einem Prozess, der noch entschlüsselt werden, die olfaktorischen system irgendwie interpretiert diese rezeptor-Aktivierung Muster zu erkennen, die Anwesenheit, Qualität (riecht wie Kirsch-oder Rauch?) und Intensität von Millionen, vielleicht sogar Milliarden, von verschiedenen Gerüchen.

„Wir wissen noch sehr wenig darüber, wie sich olfaktorische Rezeptoren übersetzen von Informationen aus einem Geruch-Molekül in der Wahrnehmung von Geruch, die Qualität, die Intensität und die Güte,“ sagte Monell senior-Autor Joel Festland, PhD, eine olfaktorische Neurobiologen. „Durch die Untersuchung, wie die variation in einen olfaktorischen rezeptor-gen änderungen der geruchswahrnehmung, können wir beginnen zu verstehen, die Funktion der einzelnen Rezeptoren. Dies wiederum wird uns helfen zu lernen, wie die Rezeptoren arbeiten zusammen, so dass wir entziffern kann olfaktorischen code und digitalisieren Geruchssinn.“

Kleine Unterschiede in der olfaktorischen-rezeptor-Gene, welche sehr Häufig von Menschen, beeinflussen können, wie die einzelnen rezeptor-Funktionen. Diese genetischen Unterschiede bedeuten, dass, wenn sich zwei Menschen riechen dasselbe Molekül, eine person erkennen, einen blumigen Geruch, während ein anderer riecht nach gar nichts.

In der aktuellen Studie, veröffentlicht online im Vorfeld der print in den Proceedings of the National Academies of Sciences“, die Forscher untersucht dieses Phänomen auf einer großen Skala von Fragen, 332 Menschen zu rate der wahrgenommenen Intensität (Stärke) und die Güte von fast 70 Gerüche. Viele der Gerüche, die verwendet werden, sind gemeinsame Komponenten von Lebensmittelaromen, die Bereitstellung von Echtzeit-Welt Relevanz für die Studie.

Die Wissenschaftler auch die DNA-Proben von den Probanden und mit Hilfe von Hochdurchsatz-Sequenzierungs-Technologie zu identifizieren und Unterschiede in der DNA von über 400 olfaktorischen rezeptor-Gene von jedem Thema. Schließlich, mit ausgeklügelten mathematischen Modellen, Sie fragte, ob und wie sich die Unterschiede in einzelnen gen beeinflusst die geruchswahrnehmung.

„Früher haben wir Menschen die Gene zu identifizieren, die eine defekte form von einem bestimmten rezeptor, verglichen und Ihr Geruch die Wahrnehmung der Einzelpersonen, die die mehr funktionale version des Rezeptors. Ist der Geruch weniger stark? Ist es angenehmer? Ist es beides?“, sagt Trimmer.

Die Ergebnisse waren überraschend: Eine änderung in einem einzelnen rezeptor wurde oft genug zu einer person beeinflussen die geruchswahrnehmung.

„Weil die meisten Gerüche aktivieren mehrere Rezeptoren, viele dachten Wissenschaftler, dass zu verlieren-rezeptor-wäre das nicht einen Unterschied machen in, wie wir wahrnehmen, der Geruch. Stattdessen wird unsere Arbeit zeigt, dass ist nicht der Fall und änderungen auf einen einzelnen rezeptor kann einen großen Unterschied machen, wie Sie wahrnehmen, ein Geruch“, sagte Mainland.

Die Ergebnisse zeigten auch, dass ein rezeptor die Funktionalität Häufig verbunden mit Veränderungen in der ein Geruch wahrgenommen wird Stärke. Zum Beispiel, Menschen mit einem weniger funktionsfähige version von einem olfaktorischen rezeptor, bekannt als OR11A1 fand den Geruch Molekül 2-ethylfenchol weniger intensiv, als dies bei Personen mit einer besser funktionierenden version dieses Rezeptors.

„Der Geruch assoziierten mit 2-ethylfenchol ist Teil der Grund, Wurzel-Gemüse wie rote Rüben haben einen erdigen Geschmack, so dass Unterschiede in der OR11A1-rezeptor könnte erklären, warum einige Leute beschreiben wie den Geschmack von Rüben stark wie dreck“, sagt Trimmer.

Voran, die Forscher werden versuchen, erweitern Ihr Verständnis der olfaktorischen system mittels ausgefeilter mathematischer Modelle zu prüfen, welchen Beitrag der mehrere Rezeptoren, um die geruchswahrnehmung.