Обоняние остается одним из самых плохо изученных чувств. Однако новая методика позволяет синтезировать обонятельные рецепторы в лаборатории и дает надежду на то, что вскоре ученые разберутся с этим вопросом и разработают долгожданный «искусственный нос».

Обоняние является одним из самых старых и примитивных чувств, однако принципы его действия до сих пор во многом неясны. Существует даже гипотеза о том, что за восприятие запахов ответственны квантовые эффекты, о чем мы рассказывали в заметке « Вибрации запаха ».

Действительно, обонятельная система чрезвычайно сложна. Даже у человека она включает около 400 функциональных генов (ни одна из других функций организма не обеспечивается таким количеством генов). А уж у животных, таких как собаки и мыши, количество участвующих в работе обонятельной системы генов достигает 1000. Такое разнообразие рецепторов позволяет различать десятки тысяч различных запахов. Каждый аромат воздействует сразу на множество рецепторов, на каждый по-разному. При этом формируется своего рода «профиль» активации, который и распознается мозгом как определенный запах.

Считается, что расшифровка механизмов обоняния позволит создать «искусственные носы», которые найдут массу применений – например, заменив собак в поиске наркотиков и взрывчатых веществ, а также для разных медицинских задач. И вот ученые сделали еще один важный шаг к этому прекрасному будущему. Группа китайско-американского профессора Шухуан Жанга (Shuguang Zhang) разработала метод массового производства обонятельных рецепторов в лабораторных условиях.

До сих пор многочисленным попыткам изучения молекулярных основ обоняния препятствовали трудности в работе с обонятельными рецепторами – белками, обеспечивающими распознавание запахов. Ученым пока не удается синтезировать их в достаточном количестве и очищать их до необходимой чистоты.

В природе обонятельные рецепторы представляют собой мембранные белки, покрывающие поверхность клеток. Поскольку в основе клеточной мембраны лежит липидный бислой, белки рецепторов обладают выраженными гидрофобными («водоотталкивающими») свойствами. Поэтому при удалении из клетки и помещении в водные растворы эти белки агрегируются («слипаются») и утрачивают свою структуру, крайне затрудняя работу с ними.

Однако Шухуан Жангу и его команде удалось разработать альтернативную методику, с помощью которой можно просто синтезировать один из обонятельных рецепторов-белков с помощью клеток млекопитающих – или, еще проще, без участия живых клеток, из экстракта проростков пшеницы. Таким путем можно быстро получать количества белка, достаточные для проведения структурного и функционального анализа.

Читайте также о создании устройства для записи и воспроизведения запахов: « Аромат-рекордер ».

« Вечная молодость »