گیرنده‌ها و ژن‌های بویایی
سیستم بویایی مسئول تشخیص بوها و تبدیل آنها به سیگنال هایی است که مغز ما آنها را به عنوان بو تفسیر می کند. اگرچه حس بویایی یکی از قدیمی ترین حواس است، توانایی تشخیص مولکول های بو در طی میلیون ها سال بسیار کند تکامل یافته است.
کشف گیرنده های بویایی تقریباً 20 سال پیش در سال 1991 انجام شد. با این حال، از آن زمان تاکنون، پیشرفت کمی در مورد شناسایی این ژن ها صورت گرفته است.
گیرنده های بویایی (ORs) با توجه به محل آنها در بینی نامگذاری می شوند. آنها در سراسر حفره بینی، عمدتا در سلول های بویایی توزیع می شوند. هر نورون تنها یک نوع گیرنده را بیان می‌کند و بنابراین کل جمعیت نورون‌ها به یک بوی خاص پاسخ می‌دهند.
در پستانداران، این گیرنده‌ها منحصراً در اپیتلیوم بویایی بیان می‌شوند، جایی که بوهای خاصی را متصل می‌کنند و باعث آزاد شدن انتقال‌دهنده‌های عصبی مانند: استیل کولین و دوپامین می‌شوند که واسطه درک بو هستند.
OR ها علاوه بر اینکه در تشخیص بو، نقشی در تنظیم فعالیت نورون های حسی دارند.
گیرنده های بویایی چیست؟
گیرنده‌های بویایی (ORs) خانواده‌ای از گیرنده‌های جفت‌شده با پروتئین G هستند که بوها را شناسایی می‌کنند و آبشار انتقال سیگنال را در مغز آغاز می‌کنند. OR ها روی مژک های نورون های حسی بویایی واقع در حفره بینی بیان می شوند و پروتئین های متصل به غشاء هستند که در سطح نورون های حسی بویایی (OSNs) قرار دارند. OSN ها نورون های تخصصی هستند که در مخاط بویایی یافت می شوند و دستگاه تنفسی فوقانی را می پوشانند.
هر گیرنده توسط یک ژن کدگذاری می شود که پروتئینی متشکل از 7 حوزه گذرنده تولید می کند.
گیرنده ها بر اساس همسانی توالی به دو گروه تقسیم می شوند:
کلاس I: دارای هفت حوزه گذرنده است و مسئول تشخیص بوهای فرار است.
کلاس II: گیرنده ها دارای هشت یا بیشتر حوزه گذرنده هستند. تصور می‌شود که این گیرنده‌ها در تشخیص بوهای غیرفرار نقش دارند.
گیرنده های بویایی در کجا قرار دارند؟
هر انسان دارای تقریباً 100 میلیون نورون حسی بویایی است که در دو ناحیه مجزا قرار دارند: اپیتلیوم بویایی اصلی و اندام ژاکوبسون یا اندام تیغه‌ای-بینی(Vomeronasal organ).
ناحیه اپیتلیال بویایی اصلی از سه لایه تشکیل شده‌است: لایه پایه، لایه sustentacular و لایه آپیکال.
لایه پایه حاوی سلول های بنیادی است که در دوران بزرگسالی باعث ایجاد OSN های (نورون های حسی بویایی)جدید می شود.
یک انسان چند ژن گیرنده بویایی دارد؟
تخمین زده می شود که بین 1000 تا 2500 ژن OR در انسان وجود دارد که ما را قادر می سازد تا 1 میلیارد بو مختلف را تشخیص دهیم. این ژن‌ها پروتئین‌هایی را رمزگذاری می‌کنند که به‌عنوان سوئیچ‌های مولکولی عمل می‌کنند که پیام‌های شیمیایی را در سراسر غشای سلولی منتقل می‌کنند.
نمونه ای از گیرنده ها و عملکردهای بویایی:
تنوع ژنتیکی در DNA ما قرار دارد، یعنی در اطلاعات موجود در توالی ژنوم ما. وقتی در مورد گیرنده های بویایی صحبت می کنیم، انواع ژنومی متعددی وجود دارد که بر این تنوع تأثیر می گذارد.
بویایی چگونه عمل می کند؟
این امر باعث می شود که آکسون های OSN سیگنال هایی را از طریق صفحه cribriform به لامپ بویایی ارسال کنند، جایی که اطلاعات پردازش می شود. پیاز بویایی ساختار عصبی پیش مغز مهره داران است که در حس بویایی نقش دارد.
چه چیزی می تواند به گیرنده های بویایی آسیب برساند؟
آسیب به گیرنده های بویایی می تواند به دلیل عوامل مختلفی رخ دهد. برخی از نمونه‌ها عبارتند از: قرارگرفتن در معرض سموم محیطی، جهش‌های ژنتیکی و افزایش سن.
سموم محیطی که می توانند به عملکرد گیرنده بویایی آسیب برسانند عبارتند از: فلزات سنگین مانند: جیوه، سرب، آرسنیک و کادمیوم. حلال های آلی مانند: بنزن، تری کلرواتیلن و زایلن؛ آفت کش هایی مانند: DDT، دیلدرین و اندوسولفان. علف کش هایی مانند: آترازین و گلیفوسیت؛ مواد شیمیایی صنعتی مانند: فرمالدئید، اتیل بنزن، استایرن و تولوئن و آلاینده های هوا مانند: ازن و دی اکسید نیتروژن.
جهش‌های ژنتیکی که می‌توانند باعث آسیب به گیرنده‌های بویایی شوند عبارتند از : جهش‌های مرتبط با فیبروز کیستیک، عدم حساسیت مادرزادی به درد همراه با آنهیدروزیس و سندرم کالمن.
همچنین مشخص شده است که افزایش سن بر عملکرد گیرنده های بویایی تأثیر می گذارد. در واقع، شواهدی وجود دارد که نشان می دهد با افزایش سن، تعداد گیرنده های بویایی کاهش می یابد.
مطالب مشابه:
فانتوسمی
حافظه حسی
هوس های بارداری
نئوفوبیای غذایی (neophobia Food)
سندرم کالمن (Kallmann Syndrome)
منبع: adntro
