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Z先研究表明:嗅觉有助伴侣识别

发布时间: 2013-04-25  点击次数: 1375次

动物之间是如何鉴别同类,而对其行为产生相互影响的呢?一项新研究指出鼻腔的感觉神经元中尿肽的细微结构差异,似乎是一个识别的判定标准,这些多肽反映了个体的遗传差异。

问问你身边的十个人,他们是如何寻找自己的伴侣的,也许你会得到十份不同的答案。但也许他们都错了,的研究指出,嗅觉系统具有超乎想象的敏感性,能鉴别遗传上的相关性。这种能力能为同类识别,伴侣选择,以及其它社会相互类型提供必要的信息。

许多方面的动物行为都需要了解另外一个个体遗传相关性的信息,比如说,在择偶过程中,一些检查家族关联性的方法能避免近亲交配。研究显示,许多感官都参与了这种识别行为,但是嗅觉的作用更加显著。

在我们的教科书上提及,挥发性化学物质吸引远程中的潜在配偶,但这些信息素没有涉及到关于个体的信息,信息可能来源之一就是动物基因组中相互不同的DNA序列,即使是亲缘关系密切的个体也存在DNA序列的差异。似乎动物能将这种遗传编码转换成嗅觉信息,但是对其中关键的机制,科学家们还并不清楚。

 

研究人员以老鼠尿肽为分子基础,对鼻嗅觉神经的基因差异进行研究。结果发现,具有单氨基酸变异的许多含量丰富的多肽与基因组的差异行相关。主要尿蛋白的多态性以主要尿肽的变化而反应出来。研究同时发现,一种MHC依赖性多肽(SIINFEKL)在老鼠的尿液中有非常低的浓度。犁鼻器(vomeronasal organ, VNO, 是在鼻腔前面的一对盲囊,开口于口腔顶壁,的一种化学感受器)中的化学感受神经元检测并区分单一的氨基酸变异多肽和SIINFEKL。因此,尿肽反应了一个实时的基因表达的取样,这种信息可以被其他其他个体吸收并进行化学感受分析。

这项研究发现了两种蛋白:主要尿蛋白(MUPs)和主要组织相容性复合体(MHC)蛋白扮演了重要的角色,MHC是存在于大部分脊椎动物基因组中的一个基因家族,与免疫系统密切相关,其中位于白血球上的MHC又被称为人类白血球抗原(human leukocyte antigen, HLA),是免疫系统区分本身和异体物质的基础。

研究人员发现MUPs中的结构差异能被嗅觉系统直接检测到,而MHC分子的结构多样性则是通过结合其上的配体,进行间接评估的。这些配体是细胞内和细胞外蛋白裂解后的短肽,其结构反映了MHC分子的结合特点,就像是锁和钥匙模式。因此研究人员认为,“MHC肽假说”解析了嗅觉检测的关键信息。

这种MHC基因决定了细胞的表面向免疫系统杀伤细胞呈现出何种MHC缩氨酸。这些MHC缩氨酸通常由机体自身的蛋白质所构成,所以不会引起任何反应,而如果是来自于病毒的MHC缩氨酸,则会被免疫系统的杀伤细胞所攻击。通过小鼠实验,研究人员发现MHC缩氨酸能够在尿液中自然产生,而这些MHC缩氨酸能