Ученые раскрыли тайну тысячи запахов

Биологи из медицинского центра при Питтсбургском университете сумели понять, каким образом люди одновременно могут чувствовать различные запахи. Секрет оказался связан с принципом из области физики, известным как кооперативность. Статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

При вдыхании переносчики запаха, являющиеся сложной смесью молекул, попадают в заднюю часть носа, где связываются со специализированными рецепторами. Те, в свою очередь, располагаются на поверхности миллионов обонятельных нейронов, которые посылают сигналы в головной мозг, где происходит расшифровка запахов.

Сложность заключается в том, что отдельные нейроны имеют только один тип рецептора и, следовательно, воспринимают специфичные молекулы запаха. Однако исследователи обнаружили сотни различных видов обонятельных рецепторов, которые равномерно распределены по всей популяции нейронов, что позволяет человеку воспринимать широкий спектр запахов.

Учитывая то, что за каждый тип рецептора отвечает один ген, оставалось непонятным, как отдельному нейрону удается подавить активность почти тысячи других обонятельных генов. Если бы один нейрон обладал множеством различных рецепторов, человек не смог бы распознавать разные ароматы.

Исследователи обнаружили, что это обеспечивается через сложный трехсторонний механизм регуляции активности генов. Этот механизм основан на различных типах эпигенетического взаимодействия генов, в результате которого случайная активация одного гена приводит к последовательному выключению других обонятельных генов.

Принцип схож с кооперативными процессами, в которых участвует большое число частиц, согласованно взаимодействующих друг с другом. Примером такого взаимодействия является перенос тепла или звука в телах, состоящих из множества молекул, способных передавать энергию.

Эпигенетическая регуляция заключается в изменении активности генов без участия мутаций. В частности, некоторые молекулы соединяются с ДНК, препятствуя процессам транскрипции. В качестве подавителей могут участвовать и специфичные участки ДНК, которые из-за скрученности двойной спирали оказываются поблизости от гена-мишени и мешают его активации.

Обсудить
Наука и техника

Разумная роскошь

Больше не нужно выбирать между красотой и функциональностью
Шам на крови
Что скрывает павшая столица «Исламского государства»
Шпион, разлогинься
Мировые корпорации породили свои ЦРУ и КГБ, но проиграли интернету
Иссам ЗахреддинХалифат убери
Сирийский терминатор три года косил джихадистов, но взорвался в день победы
Доброе утро, Вьетнам!
Еще одна азиатская страна сошла с ума по караоке
«Бабушка спрашивает, заставляют ли мусульмане сменить веру»
История москвички, которая переехала в Объединенные Арабские Эмираты
Жируха
В лондонской канализации нашли мерзкое нечто
Тайное оружие наркобаронов
У них есть танки, суперкомпьютеры и беспилотники
Дайте грязи: конкуренты вседорожному хэтчу Kia Rio X-Line
Renault Sandero Stepway, Lada Vesta SW Cross и другие приподнятые бюджетники
Как через Instagram продают машины за миллионы
Соцсети, молодеющие покупатели и другие причуды современного рынка суперкаров
Семиместность не порок
Как из пятиместной Mazda CX-5 получился семиместный кроссовер CX-9
Тест: зачем машине эта штуковина?
Попробуйте угадать, зачем инженеры это придумали
Братва помнит
Чем украшают могилы криминальных авторитетов
Интим предлагать
Секс стал способом решения квартирного вопроса
«Я тупо решила, что теперь ем одну гречку»
Одинокая мать год сидела на крупе, чтобы накопить на квартиру
Раз, два, взяли!
Жилье в Крыму пока еще можно купить за копейки