یک بینی با میلیارد‌ها سلول برای استشمام هر بوی خاص

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به‌نقل ازساینس‌دیلی، بینی پستانداران با میلیون‌ها سلول حسی که قادر به تمایز یک میلیارد بو از یکدیگر هستند، یکی از شاهکارهای تکامل محسوب می‌شود. یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی دانشمندان مؤسسه زوکرمن (Zuckerman Institute) در کلمبیا مکانیسمی را در موش‌ها کشف کردند که نشان می‌دهد هر سلول حسی در بینی پستانداران برای تشخیص بوی یک مادۀ شیمیایی خاص طراحی شده است.

این مکانیسم فرآیند پیچیده‌ای در هستۀ هر نورون بویایی را دربرمی‌گیرد. ژن‌های گیرندۀ بویایی در این نورون‌ها برای تعیین حساسیت سلول بویایی با هم رقابت می‌کنند. در نهایت ژن غالب حساسیت سلولی به بو را تعیین می‌کند.

این فرآیند شبیه به نبردی است که میان ژن‌های پرشمار گیرندۀ بویایی درمی‌گیرد و بازیگران مولکولی مختلفی در آن نقش بازی می‌کنند. به‌علاوه، در اینجا قطب‌های مولکولی وجود دارند که بخش‌هایی از ژنوم را به نفع برخی ژن‌های گیرنده تغییر شکل می‌دهند. محققان متوجه شده‌اند که آر‌ان‌اِی (RNA) یکی از مولکول‌های مهم در مکانیسم انتخاب ژن است.

به این ترتیب آر‌ان‌اِی هم کد ژنتیکی را به مولکول‌های پروتئین ترجمه می‌کند، و هم برای تقویت یک ژن گیرندۀ بویایی ساختار ژنوم را تغییر می‌دهد و همه ژن‌های دیگر را خاموش می‌کند.

از آنجایی که سلول‌های بویایی بالغ در ابتدا ژن‌های گیرندۀ زیادی را نمایندگی می‌کنند، آر‌ان‌اِیْ ژن‌های گیرندۀ بویایی رقیب را به یک ژن کاهش می‌دهد. در هر سلول قطبی که شانس یارش باشد و بیشترین میزان آران‌ای را تولید کند در این رقابت پیروز می‌شود و شمار نماینده‌های ژنی آن افزایش می‌یابد.

با این همه، ممکن است همان آر‌ان‌ای باعث دگرگونی ژنوم در قطب‌های دیگر شود، نمایندگی ژن را متوقف کند و منجر به تولد نورون‌های حسی بالغی شود که هر کدام تنها یک گیرندۀ بویایی دارند.

این یافته‌ها فهم روشن‌تری دربارۀ فرایند بویایی ارائه می‌کنند و جزئیات پیچیدۀ مولکولی و ژنومی درون هر سلول را برجسته می‌کنند. هدف پژوهشگران دستیابی به اکتشافات بیشتر دربارۀ معمای بویایی است.