¿Alguna vez se ha preguntado cómo huelen los animales marinos al mundo y cómo evolucionó el sistema olfativo de los animales acuáticos a los terrestres? Hay dos clases diferentes de genes receptores de olores OR que se pueden expresar en las neuronas sensoriales olfativas: "clase I"primero identificado en peces y ranas y luego encontrado para ser común a todos los vertebrados, y "clase II", que es específica de los animales terrestres. ¿Cómo sabe la neurona sensorial olfativa qué clase de OR expresar?
"La decisión entre dos clases de OR es crítica tanto para la organización anatómica como funcional del sistema olfativo", explica el profesor Junji Hirota del Instituto de Tecnología de Tokio, "Sin embargo, si bien sabemos que existen dos clases de OR para másdespués de 20 años, los mecanismos que regulan la elección de la clase de OR han permanecido como una pregunta abierta ". Para comprender el proceso de selección de OR, él y un grupo de investigadores se propusieron revelar los factores que toman la decisión entre dos clases de OR".
Los investigadores descubrieron por primera vez que Bcl11b, un factor de transcripción, determina qué clase de gen OR se expresa en las neuronas olfativas. En ausencia de Bcl11b, las neuronas olfativas están destinadas a la clase I. Pero el destino puede cambiarse a claseII en presencia de Bcl11b. Esto también corrobora la idea de que la clase I OR es la OR predeterminada, que sufre un cambio transcripcional en presencia de Bcl11b.
Un mecanismo similar tiene lugar en las ranas. En los renacuajos, las neuronas olfativas expresan OR de clase I en la llamada "nariz de agua" hasta que sufren metamorfosis, cuando una parte de su epitelio olfativo comienza a expresar Bcl11b, y así comienza a expresar clase IIOR, que se convierte en "nariz de aire" en las ranas adultas.
Además, los científicos demostraron que manipular genéticamente la expresión de Bcl11b en ratones no solo alteró la clase del gen OR, sino que también cambió el cableado neuronal correspondiente, alterando la percepción del olor en los animales.
Al manipular la expresión de este gen en ratones, los investigadores generaron ratones con narices "clase I-dominante" y "clase II-dominante". Curiosamente, porque estas dos clases OR diferentes están vinculadas a todo el mecanismo de percepción del olor delanimal, los ratones mutantes percibieron los olores aversivos de manera diferente, es decir, los ratones "clase I dominante" se vuelven hipersensibles al olor a comida podrida pero menos sensibles al olor del depredador.
"Nuestros hallazgos revelan un misterio de larga data en la regulación del gen OR, un mecanismo molecular de la elección de la clase OR, así como un papel esencial de Bcl11b para la organización funcional del sistema olfativo mediante la integración de análisis genéticos, celulares y de comportamiento, yproporcionar información importante sobre la adaptación terrestre del olfato durante la evolución ", concluye el profesor Hirota.
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Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Tokio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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