door Shweta Ramdas
een maand geleden zei ik terloops tegen mijn labgenoten dat ik niet genoeg kan krijgen van de geur van benzine, en dat ik een whiteboardmarker uit ons lab had gestolen om te ruiken toen ik bijzonder gefrustreerd was door onderzoek. Dit had twee resultaten: mijn labgenoten plagen me nu genadeloos, en ik realiseer me dat niet iedereen zo gecharmeerd is van deze geuren als ik.
Dit laatste was nogal een openbaring: ik had me voorgesteld dat iedereen de geur van benzine Ambrosia vindt. Waarom is het dan niet waar? Als geneticus dacht ik natuurlijk eerst dat het allemaal in de genen moest zitten.
de genetica van olfaction
mensen hebben ongeveer 400 genen (400!) die olfactorische receptoren coderen (laten we ze or ‘ S noemen) die verantwoordelijk zijn voor reukperceptie (om de dingen ingewikkelder te maken, hebben we 600 “pseudogenen”, of niet-functionele genen, die lijken op deze 400 functionele genen). Dit is een van de meest diverse sets van genen in de mens: uw UPR ’s kunnen maar liefst 3 van de 10 functionele verschillen (of 30%) van de UPR’ s van een andere mens. Dit heeft geleid tot wetenschappers te quip dat elk van ons heeft onze eigen “unieke neus” en een olfactorische vingerafdruk bijna uniek voor elke persoon!
onze neus is bekleed met zenuwen die deze of eiwitten bevatten, die zich binden aan de moleculen in geuren die geurmoleculen worden genoemd. Elk van deze proteã nen erkent en bindt aan een specifieke molecuul (of een verschillende reeks molecules); en vice versa, kan elk geurmoleculetype aan veelvoudige ORs binden. Aangezien elke geur een combinatie van geurmoleculen is, en elke receptor op zijn beurt bindt aan verschillende subsets van deze, is de geur die we waarnemen een combinatie van reacties van verschillende ORs. Bijvoorbeeld, de geur van het voedsel op je bord komt in je neus als een mix van vele, vele moleculen. Elk van deze bindt aan verschillende ORs voering uw neus, met sommige molecuultypes die door veelvoudige verschillende ORs worden herkend. Elke gebonden receptor zendt nu een signaal naar de hersenen, die vervolgens de gecombineerde boodschappen associëren met een bepaalde geur. Dit trapsgewijze proces is een prachtige symfonie die leidt tot onze perceptie van geur, iets wat we vanzelfsprekend vinden.
omdat ieder van ons verschillende Or ‘ s heeft, hebben we waarschijnlijk de mogelijkheid om sommige geuren te onderscheiden die door anderen onopgemerkt blijven. Er zijn tal van genetische studies geweest over verschillen in reacties op voedsel-gerelateerde geuren (die op hun beurt van invloed zijn hoe smaak waar te nemen), ‘grassiness’, mannelijke zweet, en parfums: de meeste van deze genetische studies koppelen verschillen in perceptie aan de bovengenoemde of genen. Terug naar de zeurende vraag: Wat is het toch met de manier waarop ik benzine ruik? Er zijn geen grote studies die de productieve UPR ‘ s verbinden met de perceptie van verbindingen in benzine (of whiteboard markers), wat zou kunnen betekenen dat er meer werk te doen op dit gebied, of dat er andere mechanismen bepalen onze gevoeligheid voor hen. In feite zijn er andere genen die uw reactie kunnen beïnvloeden—degenen die verantwoordelijk zijn voor de productie van dopamine receptoren!
Neurotransmitters en olfactie
Dopamine is een neurotransmitter: een eiwit dat signalen doorgeeft in de hersenen. In het bijzonder, het zendt signalen van beloning. Denk aan hoe je je voelt na het eten van chocolade of het krijgen van een hoge score op een moeilijk spel. Als sommige dingen die we ruiken leiden tot een activering van de beloning centrum (zoals sommige verbindingen in benzine of chocolade), dan misschien onze reukzin zal ook lijken versterkt of onderdrukt, afhankelijk van hoe lonend we waarnemen dat het te zijn. Sommige onderzoekers hebben ontdekt dat het verminderen van de reactie van een bepaalde dopamine receptor (de eiwitten die reageren op het dopamine signaal in de hersenen) verminderde het vermogen om een geur te ruiken, vergelijkbaar met wat er zou gebeuren als je liep weg van de geur. Dit suggereert dat hoe meer ‘de moeite waard’ een geur is, hoe meer kans we hebben om het waar te nemen. De bovenstaande theorie heeft intrigerende implicaties voor verbanden tussen geurperceptie en andere manifestaties van het Beloningssysteem: stemmingsstoornissen en verslaving.
onze associaties met herinneringen beïnvloeden onze neuzen
een andere populaire hypothese is de associatieve: hoe we reageren op geuren hangt vaak af van wat we ermee associëren. Bijvoorbeeld, als je veel gezwommen in je kindertijd, bent u zeer waarschijnlijk om de geur van chloor te associëren met mooie herinneringen aan zwemmen. Elke keer als je een vleugje chloor vangt, starten de neuronen die deze geur herkennen de neuronen die zwemmen coderen, waarmee ze sterk verbonden zijn. De aangename herinnering geassocieerd met de geur wordt een beloning die de oorspronkelijke stimulus aantrekkelijker maakt.het korte antwoord op mijn eerste vraag (na 600 woorden) is: we weten het niet. De perceptie van geur is een complex proces waarbij veel biologische subprocessen in harmonie werken. Een geurmolecuul passeert een doolhof van receptoren in mijn neus, grotendeels bepaald door mijn genetica, veroorzaakt veranderingen in mijn hersenen volgens mijn neurotransmitters, en is doordrenkt met een subjectieve besprenkeling van herinneringen die uniek van mij zijn. We hebben allemaal onze eigen unieke neuzen, en sommige van deze houden toevallig van de bedwelmende geuren van whiteboard markers en benzine.
over de auteur
Shweta is een afgestudeerde student Bioinformatica aan de Universiteit van Michigan. Haar onderzoek omvat het bestuderen van computationele methoden om de genetische basis van psychiatrische ziekten te begrijpen. Haar undergraduate degree is van de National University Of Singapore, waar ze studeerde computationele biologie. Buiten onderzoek, Shweta geniet van lezen, yoga, en het uitzoeken van de genetische basis voor het zijn van een Dreuzel. Volg Shweta op twitter @shramdas.
Lees hier alle berichten van Shweta.