Gesundheit

Genregulation hinter der Wahl des richtigen Rezeptoren für den Geruchssinn

Haben Sie sich jemals gefragt, wie marine Tiere riechen die Welt, und wie das olfaktorische system entwickelt sich von aquatischen zu terrestrischen Tieren? Es gibt zwei verschiedene Klassen von Odoriermittel Rezeptoren (OR) Gene, kann ausgedrückt werden in olfaktorischen sensorischen Neuronen: Klasse „I“ zuerst identifiziert in Fische und Frösche und dann gefunden zu werden, gemeinsam ist allen Wirbeltieren, und „Klasse II“ ist spezifisch für terrestrische Tiere. Wie funktioniert die olfaktorischen sensorischen neuron wissen, welche Klasse ODER express?

„Entscheidung zwischen zwei Klassen der ORs ist wichtig für die anatomische und funktionelle Organisation des olfaktorischen Systems.“, erklärt Prof. Junji Hirota vom Tokyo Institute of Technology, „Allerdings haben wir bekannt, dass zwei Klassen der ORs existieren seit mehr als 20 Jahren, die Mechanismen, die Regeln, die Klasse ODER die Wahl haben, blieb eine offene Frage.“ Um die zu verstehen ODER Auswahl-Prozess, er und eine Gruppe von Ermittlern aus um zu enthüllen, die Faktoren, die die Entscheidung zwischen zwei Klassen der ORs.

Die Forscher entdeckten zum ersten mal, dass Bcl11b, ein Transkriptionsfaktor, der bestimmt, welche Klasse ODER gen ist, ausgedrückt in olfaktorischen Neuronen. In der Abwesenheit von Bcl11b, riech-Nervenzellen sind dazu bestimmt Klasse I. Aber das Schicksal kann umgestellt werden zu der Klasse II in Gegenwart von Bcl11b. Auch dies bestätigt die Idee, dass die Klasse-I-ODER ist das Standard, ODER die Gegenstand eines transkriptionsschalters in Anwesenheit von Bcl11b.

Ein ähnlicher Mechanismus findet sich in Frösche. In den Kaulquappen, den olfaktorischen Neuronen express-Klasse-I-Regionen in äußerster Randlage in der so genannten „Wasser-Nase“, bis Sie Unterziehen Metamorphose, wenn ein Teil Ihrer olfaktorischen Epithel beginnt auszudrücken, Bcl11b, und damit beginnen Ausdruck von Klasse-II-Regionen in äußerster Randlage, die zu „Luft-Nase“ in Erwachsenen Frösche.

Weitere, demonstrierten die Wissenschaftler, dass gentechnisch manipulieren Bcl11b expression in Mäusen nicht nur verändert, die Klasse ODER gen, aber es verändert sich auch die entsprechenden neuronalen Verdrahtung, verändern die geruchswahrnehmung der Tiere.

Durch die Manipulation der expression dieses Gens in Mäusen, die Forscher erzeugten Mäuse, die mit „class I-dominant“ und „Klasse II-dominanten“ Nase. Interessanterweise, weil diese zwei verschiedene ODER Klassen sind miteinander verknüpft, um den gesamten Mechanismus der geruchswahrnehmung der Tiere, die mutierten Mäuse wahrgenommen aversive Gerüche anders, d.h., „Klasse I-lastiger“ Mäuse geworden sind hyper-sensibel auf verfallene Lebensmittel-Geruch, aber weniger empfindlich auf predator ‚ s Geruch.

„Unsere Ergebnisse enthüllen eine langjährige Geheimnis in ODER in der gen-regulation, eine molekulare Mechanismus, der die Klasse ODER Wahl sowie eine wichtige Rolle des Bcl11b für die funktionelle Organisation des olfaktorischen Systems durch die Integration von genetischen, Zell-und Verhaltens-Analysen, und liefern wichtige Erkenntnisse für das terrestrische Anpassung der Geruchssinn im Laufe der evolution“, folgert Prof. Hirota.