23:59
Comentarii Adauga Comentariu

Studiul relevă modul în care funcționează receptorii mirosului



Studiul relevă modul în care funcționează receptorii mirosului

de Universitatea Rockefeller

Porul canalului (albastru) al unui receptor olfactiv se dilată (roz) atunci când o moleculă de miros leagă receptorul. Credit: Laborator de neurofiziologie și comportament la Universitatea Rockefeller.

Toate simțurile trebuie să țină cont de bogăția lumii, dar nimic nu se potrivește cu provocarea cu care se confruntă sistemul olfactiv care stă la baza simțului mirosului. Avem nevoie doar de trei receptori în ochii noștri pentru a simți toate culorile curcubeului - asta pentru că nuanțe diferite apar ca unde de lumină care variază pe o singură dimensiune, frecvența lor. Lumea plină de culoare vibrantă, totuși, pălește în comparație cu complexitatea lumii chimice, cu numeroasele sale milioane de mirosuri, fiecare compusă din sute de molecule, toate variind foarte mult în formă, dimensiune și proprietăți. Mirosul cafelei, de exemplu, reiese dintr-o combinație de mai mult de 200 de componente chimice, fiecare dintre acestea fiind structural diverse, și niciuna dintre acestea nu miroase ca cafea de la sine.

„Sistemul olfactiv trebuie să recunoască un număr mare de molecule cu doar câteva sute de receptori ai mirosului sau chiar mai puțin”, spune neurologul Rockefeller Vanessa Ruta. "Este clar că a trebuit să evolueze un alt tip de logică decât alte sisteme senzoriale."

Într-un nou studiu, Ruta și colegii ei oferă răspunsuri la întrebarea veche de zeci de ani de recunoaștere a mirosurilor, oferind primele puncte de vedere moleculare ale unui receptor olfactiv la locul de muncă.

Constatările, publicate în Nature, arată că receptorii olfactivi urmează într-adevăr o logică rar întâlnită la alți receptori ai sistemului nervos. În timp ce majoritatea receptorilor sunt formați în mod precis pentru a se împerechea cu doar câteva molecule selectate într-un mod blocat, majoritatea receptorilor olfactivi se leagă fiecare de un număr mare de molecule diferite. Promiscuitatea lor în asocierea cu o varietate de mirosuri permite fiecărui receptor să răspundă la multe componente chimice. De acolo, creierul își poate da seama de miros luând în considerare tiparul de activare al combinațiilor de receptori.

Recunoaștere holistică

Receptorii olfactivi au fost descoperiți acum 30 de ani. Dar oamenii de știință nu au reușit să le vadă de aproape și să le descifreze funcționarea structurală și mecanicistă, în parte, deoarece acești receptori nu s-au împrumutat metodelor de imagistică moleculară disponibile în mod obișnuit. Complicând problema, pare să nu existe nicio rimă sau motiv pentru preferințele receptorilor - un receptor individual al mirosului poate răspunde compușilor care sunt atât structurali cât și chimici diferiți.

„Pentru a forma o înțelegere de bază a recunoașterii mirosurilor, trebuie să știm cum un singur receptor poate recunoaște mai multe substanțe chimice diferite, care este o caracteristică cheie a modului în care funcționează sistemul olfactiv și a fost un mister”, spune Josefina del Mármol, postdoc în Ruta laborator.

Așa că Ruta și del Mármol, împreună cu Mackenzie Yedlin, un asistent de cercetare în laborator, și-au propus să rezolve structura unui receptor de miros profitând de progresele recente în microscopia crio-electronică. Această tehnică, care implică fascicularea de electroni la un specimen înghețat, poate dezvălui construcții moleculare extrem de mici în 3D, până la atomii lor individuali.

Echipa s-a îndreptat spre coada puie sărită, o insectă care locuiește la sol, al cărei genom a fost secvențiat recent și are doar cinci tipuri de receptori olfactivi. Deși sistemul olfactiv al coamei de soare este simplu, receptorii săi aparțin unei mari familii de receptori cu zeci de milioane de variante despre care se crede că există în sutele de mii de specii de insecte diferite. În ciuda diversității lor, acești receptori funcționează la fel: formează un canal ionic - un por prin care curg particule încărcate - care se deschide numai atunci când receptorul își întâlnește mirosul țintă, activând în cele din urmă celulele senzoriale care inițiază simțul mirosului.

Cercetătorii au ales OR5, un receptor din coada puie sărită, cu o capacitate largă de recunoaștere, care răspunde la 60% din moleculele mici pe care le-au testat.

Apoi au examinat structura OR5 singură și, de asemenea, legată de o substanță chimică, fie eugenol, o moleculă obișnuită de miros, fie DEET, insectifug. „Am învățat multe din compararea acestor trei structuri”, spune Ruta. „Unul dintre lucrurile frumoase pe care le puteți vedea este că în structura nelegată porul este închis, dar în structura în care este legat fie cu eugenol, fie cu DEET, porul s-a dilatat și oferă o cale de curgere a ionilor.”

Cu structurile în mână, echipa s-a uitat mai aproape pentru a vedea exact unde și cum se leagă cele două molecule chimic diferite de receptor. Au existat două idei despre interacțiunile receptorilor de miros cu moleculele. Unul este că receptorii au evoluat pentru a distinge porțiuni mari de molecule, răspunzând la o caracteristică parțială, dar definitorie a unei molecule, cum ar fi o parte a formei sale. Alți cercetători au propus ca fiecare receptor să împacheteze mai multe buzunare pe suprafața sa simultan, permițându-i să acomodeze mai multe molecule diferite.

Dar ceea ce a găsit Ruta nu se potrivește niciunui dintre aceste scenarii. S-a dovedit că atât DEET cât și eugenolul se leagă în aceeași locație și se încadrează în întregime într-un simplu buzunar din receptor. Și în mod surprinzător, aminoacizii care căptușesc buzunarul nu au format legături chimice puternice, selective cu odoranții, ci doar legături slabe. În timp ce în majoritatea celorlalte sisteme, receptorii și moleculele lor țintă sunt potriviri chimice bune, aici păreau mai degrabă ca niște cunoscuți prietenoși. „Aceste tipuri de interacțiuni chimice nespecifice permit recunoașterea diferitelor substanțe odorante”, spune Ruta. In acest fel, receptorul nu este selectiv fata de o anumita caracteristica chimica. Mai degraba, recunoaste natura chimica mai generala a mirosului, spune Ruta.

Și după cum a arătat modelarea computerizată, același buzunar ar putea găzdui multe alte molecule de miros în același mod.

Dar promiscuitatea receptorului nu înseamnă că nu are nicio specificitate, spune Ruta. Deși fiecare receptor răspunde la un număr mare de molecule, este insensibil la alții. Mai mult, o mutație simplă în aminoacizii locului de legare ar reconfigura în general receptorul, schimbând moleculele cu care preferă să se lege. Această ultimă descoperire ajută, de asemenea, să explice modul în care insectele au reușit să evolueze multe milioane de soiuri de receptori de miros potrivite pentru gama largă de stiluri de viață și habitate pe care le întâlnesc.

Constatările sunt probabil reprezentative pentru mulți receptori olfactivi, spune Ruta. Aceștia indică principiile cheie ale recunoașterii mirosurilor, nu numai în receptorii insectelor, ci și în receptorii din nasul nostru, care trebuie să detecteze și să discrimineze lumea chimică bogată.

Notă

Legături mai slabe în biologie

Legături de hidrogen

Legăturile ionice și covalente dintre elemente necesită energie pentru a se rupe. Legăturile iconice nu sunt la fel de puternice ca și covalente, ceea ce determină comportamentul lor în sistemele biologice. Cu toate acestea, nu toate legăturile sunt legături ionice sau covalente. Legături mai slabe se pot forma și între molecule. Două legături slabe care apar frecvent sunt legăturile de hidrogen și interacțiunile van der Waals. Fără aceste două tipuri de legături, viața așa cum o știm nu ar exista. Legăturile de hidrogen oferă multe dintre proprietățile critice, care susțin viața apei și stabilizează, de asemenea, structurile proteinelor și ADN-ului, elementul constitutiv al celulelor.

Când se formează legături covalente polare care conțin hidrogen, hidrogenul din această legătură are o sarcină ușor pozitivă, deoarece electronul hidrogenului este tras mai puternic spre celălalt element și e mai departe de hidrogen. Deoarece hidrogenul este ușor pozitiv, va fi atras de sarcinile negative vecine. Când se întâmplă acest lucru, apare o interacțiune slabă între δ + a hidrogenului dintr-o moleculă și sarcina δ– pe atomii mai electronegativi ai altei molecule, de obicei oxigen sau azot, sau în cadrul aceleiași molecule.

LEGĂTURA DE HIDROGEN ÎNTRE MOLECULELE DE APĂ

Diagramă care prezintă legături de hidrogen formate între moleculele de apă adiacente. Într-o singură moleculă de apă, doi atomi de hidrogen sunt legați de un atom de oxigen cu o legătură covalentă. Moleculele de apă adiacente sunt legate împreună cu legături slabe de hidrogen, unde atomii de hidrogen ai moleculelor de apă se leagă împreună cu atomul de oxigen al altei molecule de apă.

Figura 1. Legăturile de hidrogen se formează între sarcini ușor pozitive (δ +) și ușor negative (δ–) ale moleculelor covalente polare, cum ar fi apa.

Această interacțiune se numește o legătură de hidrogen. Acest tip de legătură este comun și apare în mod regulat între moleculele de apă. Legăturile individuale de hidrogen sunt slabe și se rup ușor; cu toate acestea, ele apar în număr foarte mare în apă și în polimeri organici, creând o forță majoră în combinație. Legăturile de hidrogen sunt, de asemenea, responsabile de fixarea împreună a dublei spirale ADN.

interacțiunile van der Waals

La fel ca legăturile de hidrogen, interacțiunile van der Waals sunt atracții slabe sau interacțiuni între molecule. Ele sunt, de asemenea, numite forțe inter-moleculare. Acestea apar între atomii polari, legați covalent în diferite molecule. Unele dintre aceste atracții slabe sunt cauzate de sarcini parțiale temporare formate atunci când electronii se deplasează în jurul unui nucleu. Aceste interacțiuni slabe între molecule sunt importante în sistemele biologice și apar pe baza proximității fizice.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

BOMBĂ ActiveNews: "Președintele Klaus Iohannis este membru al Organizației Progresiste 'European Council of Foreign Relations' un Think-Tank fondat de GEORGE SOROS". Fluierul.ro a descoperit că ECFR e condusă de Carl Bildt MEMBRU AL GRUPULUI BILDERBERG

DEMISIA. Iohannis: "Mi s-a propus să fiu membru" în organizația condusă de un Bilderberg și finanțată de Soros. "Sunt bucuros să spun că-mi doresc acest lucru"

Cum e sa te cheme Hari si să-i înjuri la greu pe români? Ar trebui să fie PENAL, nu? Hari: "Rata scăzută de vaccinare în România, expresia mai multor caracteristici ale neamului, analfabetism la nivelul colectiv al nației. Românii nu sunt educați"

Mor profesorii pe capete, politrucii progresisto-soroșisti nu închid școlile ca să moară și mai mulți Oameni

Mihai Stoica, le bate obrazul nesimțiților progresiști de la Guvernare: " E mai periculos un om vaccinat netestat decât un om nevaccinat testat negativ. Ar trebui şi cei care conduc ţara asta să bage la cap"

"Patrulă de porci" în unul dintre cele mai aglomerate aeroporturi din Europa. La ce ajută aceștia

HOROSCOP 17 octombrie 2021. Problemele le prind din urmă pe aceste zodii. Vezi cu ce se confruntă ele

ISTORIA FĂRĂ PERDEA Marius Oprea / Sfîrșitul unei iluzii și începutul unei tragedii: "Trăiască Iuliu Maniu! În curînd, va veni timpul cînd vom mînca iarăși mititei"

Coronavirus în România 17 octombrie 2021. Situația completă. Noul bilanț COVID

Criza din energie duce la creșterea prețurilor mondiale ale metalelor. Cât de mult s-au scumpit

Unele vaccinuri ne protejează o viață întreagă. De ce nu este și cazul serurilor împotriva COVID-19?

Legea Offshore. Lauda lui Dragnea nu e altceva decât Trădare de Țară. Dan Chitic "Am fost trădați în proporție de 65%". Dați-Vă demisia şi plecați căci ați instituit jaful prin lege

AZI, ora 20.00, OFF/ON THE RECORD, cu Sorina Matei, pe Aleph News & Mediafax.ro. Invitat: Toni Neacșu, avocat

Un local din Londra le permite clienților să achite nota cu electronice vechi. În ce sunt transformate

Incidența COVID-19 din București este în continuă creștere. Rata de infectare duminică

TRĂDAREA DE ȚARĂ A ÎNTREGII CLASE POLITICE ROMÂNEȘTI. Ilie Șerbănescu - Din gazul de la Marea Neagră izvorăște obligația ieșirii din (federalista și progresista) UE

În ultimii doi ani Apple a modernizat MacBook. Când vor fi lansate noile produse

Scriitoarea care a câștigat un premiu literar de un milion de euro s-a dovedit a fi trei bărbați

Șerpi canibali care se mănâncă între ei când sunt stresați. Ce au descoperit cercetătorii

Ce au în comun pozele cu mâncarea pe Instagram și creșterea în greutate? STUDIU

Companiile americane din România mor de grija ca banii românilor de pensii să intre OBLIGATORIU în buzunarele multinaționalelor private colectați de statul român.Companiile americane din România AmCham intervin și solicită menținerea Pilonului II de pensii

Squid Game a schimbat jocul. Cât de ieftin este să faci filme în afara Hollywood-ului?

Ciolacu "a dat ordin" liderilor județeni ai PSD să se pregătească de anticipate - surse

O nouă tranșă de vaccin produs de Pfizer BioNTech sosește în țară

VIDEO Truc simplu pentru a împiedica mâncarea să se verse din oală în timpul fierberii

China surprinde SUA cu un test de rachetă hipersonică

Vulcanul de pe insula spaniolă La Palma continuă să erupă

Peste 150 de orașe și 762 de comune au incidență de peste 6 la mie. Unde este incidența cea mai mare

Ana Maria Mocanu, GOALĂ la duş. Imagini de infarct FOTO XXX

FOTO De pe platourile de filmare din Spațiu, înapoi pe Pământ

PSD a adunat 175.000 de semnături pentru plafonarea prețurilor la energie și gaze

MOSTENIREA nestiuta a lui Ceausescu! America e SOCATA de ce a descoperit in Romania
ULTIMA ORA: Dusmanii tarii vor sa ascunda adevarul

Preşedintele Societăţii Române de Epidemiologie le bate obrazul sasului Iohannis, masonului Câmpeanu și inconștientului Câțu prin lipsa de măsuri și măsurile de-a dreptul criminale pe care le-au luat: „Carantina, obligatorie în București și Ilfov”

Avionul Egyptair prăbuşit: Analiza uneia din cutiile negre arată că s-a pronunţat cuvântul "foc"

Nasc și la Slovenia oameni. Premierul Sloven, Janez Janša, a publicat un Tweet si o fotografie cu 13 dintre cele 226 marionete ale lui SOROS din Parlamentul European, spre disperarea Soroșiștilor de la Bruxelles.

Fostul Președinte al Colegiului Medicilor din România, Vasile Astărăstoaie, demască DEZINFORMAREA și MINCIUNILE lansate de Ministerul Sănătății în privința "Epidemiei de Rujeolă" și acuză ministerul că a făcut o DIVERSIUNE pentru Legea Vaccinării CU FORȚA

Imagini desprinse din Filmele XXX! Cătălin Botezatu şi-a DEZBRĂCAT de tot manechinele

UPDATE-6 - ALO ANTENA 3 ? UNDE SUNT BANII DONATI? SOMAM INCA ODATA ANTENA 3: IMPARTITI IMEDIAT TOTI BANI DIN CONT, IN MOD EGAL, VICTIMELOR: morti si raniti.

Secretele țuicii de Bertea, cea mai premiată băutură românească – rețeta folosită de moșnenii prahoveni pentru a obține gustul desăvârșit

INSP: Jumătate din persoanele vaccinate s-au infectat cu Covid. Vaccinații umblă liber și răspândesc Molima la orice oră din zi și din noapte. Dacă aceasta nu e zădărnicirea criminală a răspândirii bolilor, făcută chiar de către guvernanți, atunci ce e?

Filmul de care nu ai auzit. O producție a depășit James Bond și Marvel la box office

Deutsche Welle - Despre Iohannis: Cum a ajuns IOHANNIS un SOROȘIST INTERNAȚIONALIST AGRESIV dintr-un evanghelist ce profesa un conservatorism moderat așa cum s-a prezentat în campania electorală

Coronavirus în România LIVE UPDATE 19 septembrie 2021. Peste 3.800 de infectări. Bilanț complet

CAMERA ASCUNSĂ: Turişti filmaţi pe ascuns în momente de intimitate

VEDETE de la noi, în SCENE EROTICE de mult UITATE! CELE mai TARI NUDURI din filmele românești | FOTO & VIDEO

Zeci de mii de persoane au protestat la Roma împotriva anti-vacciniștilor și fasciștilor. Ei cer guvernului dizolvarea grupurilor impicate în violențele de weekendul trecut

Numai DGIA (Direcţia de Informaţii a Armatei – n.n.) n-a fost probabil împotriva mea. Lucrează toţi, îţi dai seama, au lucrat la turaţie maximă, e greu să te baţi cu toate structurile statului, în frunte cu preşedintele”, a mărturisit Ludovic Orban

O țară din Europa acorde sume record pentru subvențiile destinate achizițiilor de mașini cu emisii reduse

Trump: Francezii şi germanii trebuie controlaţi mai bine înainte de a intra în SUA. Printre ei s-ar putea să se strecoare şi teroriști. Constituția noastră este fantastică. Dar nu ne dă dreptul să ne sinucidem, ok?

Adolescente rebele: S-au dezbrăcat şi s-au filmat aşa, la şcoală

Scandalul "ANTENA 3 - ANAF" a fost facut INTENȚIONAT ca sa se acopere MOARTEA BEBELUȘILOR. MOR BEBELUȘI NEVINOVAȚI DIN CAUZA LOR, și voi nu vă dați seama că vor să ACOPERE ACEST LUCRU? Până când ne vom mai lăsa manipulați?

Boxerul Manny Pacquiao va candida la funcția de președinte al Filipinelor

DESCOPERIRE INCREDIBILA. Anul Dac avea 8 luni solare si 12 luni lunare si incepea sa fie calculat de la un an in care luna noua era la solsititiu de iarna. Cu alte cuvinte Anul Nou Dac incepea "de Craciun"

Daniela Crudu, sex la Burlăciţa. Ce decizie au luat şefii show-ului după apariţia IMAGINILOR XXX

Klaus Iohannis, prins fără mască la Congresul PNL. Președintele României, în 2020: "În fața unei boli, ori ești precaut, ori ești prost. Una din două"

Statele Unite anunță noile cerințe de vaccinare anti-COVID pentru turiști. De când se aplică?

Crime Tâlhării. Nesimțirea lui Arafat nu are limite. Arafat ține cont de specialiști doar la Congrese și Festivaluri. Arafat și trupa de politruci își bagă picioare în Institutul Național de Sănătate Publică și în Societatea Națională de Epidemiologie

"Au ascuns 4000 de infectați". După ce au ascuns în mod criminal Mii de Morții în noiembrie decembrie anul trecut ca să facă Alegeri, acum gașca progresistă Iohannis, Tătaru, Cîțu ascund Mii de Infectații în București ca să-și țină Congresul

OPRIȚI VÂNZAREA ȚĂRII NEMERNICILOR. CIOLOŞ VINDE TOT. Guvernul a semnat un memorandum pentru vânzarea unor pachete mari de acțiuni de la CE Oltenia, Hidroelectrica, Aeroporturi Bucuresti, Portul Constanta, CFR Marfa, etc.

„Și nu fu pre voe câinilor de tătari”


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7

Nr. de articole la aceasta sectiune: 395, afisate in 7 pagini.