來自德國(guó)馬普生物物理學(xué)研究所的研究人員發(fā)表了題為“Regulation of the Probability of Mouse Odorant Receptor Gene Choice”的文章，解析了嗅覺神經(jīng)系統(tǒng)中一個(gè)嗅覺受體基因是如何調(diào)控嗅覺的，也揭示出嗅覺神經(jīng)細(xì)胞如何在1200個(gè)基因中挑選出一個(gè)基因，行使關(guān)鍵的作用。這一研究成果公布在Cell雜志上。
領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的是馬普生物物理學(xué)研究所的Peter Mombaerts研究員，目前任馬普研究院法蘭克福所所長(zhǎng)，主要從事嗅覺等方面的研究，曾與北京生命科學(xué)研究所的羅敏敏研究組共同發(fā)現(xiàn)過小鼠可以通過一類特殊的嗅覺神經(jīng)元感受接近于空氣中濃度的二氧化碳。
 

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在視、聽、嗅、味及體覺五大特殊感覺當(dāng)中，嗅覺是zui不受重視的一項(xiàng)。如果讓人選擇可以割舍的感覺，嗅覺總是，甚至還在味覺之前。但一般人卻不一定知道，食物的香味有80%是由嗅覺所貢獻(xiàn)，如果少了嗅覺，再美味的食物吃起來也將如同嚼蠟。
在人類各種功能的研究中，嗅覺研究是zui滯后的研究領(lǐng)域。直到2004年的諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了兩位研究嗅覺的美國(guó)學(xué)者，嗅覺研究又再次引起了科學(xué)家們的重視。在許多動(dòng)物基因組中，嗅覺受體基因是一個(gè)龐大的家族，比如小鼠基因組中包含有大約1200個(gè)受體基因，這些基因大致分為40個(gè)基因簇，不同基因簇中包含的基因數(shù)量不同，其中的調(diào)控序列能調(diào)控個(gè)體基因的選擇，到目前為止，科學(xué)家們還只發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)這個(gè)的調(diào)控DNA序列：14號(hào)染色體上的H元素，以及7號(hào)染色體上的P元素。

研究人員通過RNA分析方法，發(fā)現(xiàn)P元素能調(diào)控一個(gè)包含有24個(gè)受體基因的基因簇中，個(gè)體基因的選擇，缺失這一因子的小鼠，其嗅覺神經(jīng)元選擇系統(tǒng)就會(huì)出問題。Mombaerts說，“P元素只能調(diào)控一個(gè)基因的開啟，決定這個(gè)細(xì)胞是否選擇這一基因表達(dá)。但是它對(duì)于單個(gè)細(xì)胞中受體分子生成的數(shù)量沒有影響。因此這一因子就像是一個(gè)on-off開關(guān)”。P元素并不影響同一染色體，或者其它染色體上的其它基因簇。
通過P元素缺失小鼠，研究人員發(fā)現(xiàn)了對(duì)于嗅覺受體基因選擇方面的一些不同影響，比如一些基因不再被選擇上，還有一些基因表達(dá)的嗅覺神經(jīng)細(xì)胞減少了，另外一些基因則*不受影響。研究人員認(rèn)為這說明P元素并不是*對(duì)24號(hào)基因簇產(chǎn)生影響的DNA序列。

值得關(guān)注的是在這項(xiàng)研究中，采用了一種新技術(shù)：來自NanoString的nCounter RNA系統(tǒng)，利用這一技術(shù)，研究人員能一次完成嗅覺受體基因中一半mRNA的水平分析，而利用傳統(tǒng)方法，一次只能分析一個(gè)嗅覺受體基因。
這項(xiàng)研究有助于科學(xué)家們了解一個(gè)嗅覺神經(jīng)細(xì)胞如何在1200個(gè)基因中挑選表達(dá)基因的機(jī)制，“要揭開這個(gè)令人著迷的迷題，我們還有很多路需要走，基因簇中的這種選擇安排也許扮演了重要的角色。顯然這一過程并不僅僅是一個(gè)單機(jī)制，嗅覺受體基因選擇也許在多個(gè)水平進(jìn)行調(diào)控”，Mombaerts解釋道。

來源：生物通