Monell Chemical Senses Center的科學家們發現,任意兩個人的嗅覺受體存30%的差異,這樣的差異影響了不同人對氣味的感知,文章發表在十二月八日的Nature Neuroscience雜志上。
為了感知大千世界中形形色色的氣味,人體內有約400種不同的特化感受器協同起作用。這些感受器被稱為嗅覺受體蛋白。
“理解這么多受體對氣味信息的編碼機制,是一項充滿挑戰的工程,”文章第一作者Joel Mainland博士說。“這四百種受體的激活模式,能體現不同氣味的強度和質量。”目前,人們還不清楚上述激活模式,如何翻譯成為大腦中的氣味信號。
據介紹,嗅覺受體蛋白的氨基酸序列能發生微小的變化,每個受體實際上都有一個以上的變體,這無疑大大增加了問題的復雜性。不同變體應答氣味的途徑不同,這些變體分布在不同個體中,使每個人都擁有一套獨特的嗅覺受體組合。
為了理解嗅覺受體變異對嗅覺感知的影響,Mainland及其同事通過一系列高通量實驗,分析了不同受體和個人對氣味的應答。這一研究有助于人們進一步理解,嗅覺受體如何編碼氣味的強度、愉悅度和質量。
研究人員首先克隆了511個已知嗅覺受體的變體,將它們植入易于體外培養的宿主細胞。然后,他們用73種不同的氣味分子處理細胞,以檢測每個變體的應答情況。研究人員還對嗅覺受體進行了基因檢測,發現嗅覺受體的基因中存在大量的突變。
Mainland在實驗數據的基礎上建立了復雜的數學模型,他指出任意兩個人的嗅覺受體,都存在30%的差異。也就是說,對于隨機選擇的兩個個體來說,400個嗅覺受體中有140個,會對同樣的氣味分產生不同的應答。
為了解析嗅覺受體變異對嗅覺感知的具體影響,研究人員對擁有不同OR10G4變體的人進行了研究,嗅覺受體OR10G4可以應答愈創木酚guaiacol。研究顯示,OR10G4的微小變異,影響了人們對氣味強度和愉悅度的感知。
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