Γενετική παρέμβαση κάνει τις μύγες να μυρίζουν το φως

Αντικαθιστώντας το γονίδιο ενός οσφρητικού υποδοχέα με ένα άλλο γονίδιο,
Γερμανοί ερευνητές δημιούργησαν μύγες των φρούτων που μυρίζουν το φως
και βρίσκουν δύσοσμες τις μπλε αποχρώσεις. Το πρωτότυπο πείραμα ίσως
προσφέρει νέα
στοιχεία για το περίπλοκο οσφρητικό σύστημα των εντόμων, ίσως και του
ανθρώπου.

Οι μύγες Drosophila, που χρησιμοποιούνται εδώ και δεκαετίες ως πειραματόζωα για βιολογικές μελέτες, κανονικά έλκονται από τη μυρωδιά των φρούτων αλλά αποφεύγουν τις δυσάρεστες οσμές και τους φωτεινούς χώρους.

Δεδομένου όμως ότι οι μύγες διαθέτουν μια πληθώρα οσφρητικών υποδοχέων, πολλοί από τους οποίους ενεργοποιούνται ταυτόχρονα από το ίδιο οσφρητικό ερέθισμα, οι επιστήμονες δυσκολεύονται να ξεχωρίσουν ποιοι υποδοχείς ανταποκρίνονται σε ποιες οσμές και πώς ενημερώνουν τον εγκέφαλο.

Για να λύσει το πρόβλημα, ο Κλέμενς Στέρτκουτ, ερευνητής στο Πανεπιστήμιο της Ρουρ στη Γερμανία, ακολούθησε μια πρωτότυπη προσέγγιση έτσι ώστε να μπορεί να ενεργοποιεί το οσφρητικό σύστημα με μια απλή φωτεινή δέσμη, αντί με περίπλοκες οσμές: Αντικατέστησε στις μύγες το γονίδιο ενός οσφρητικού υποδοχέα με το γονίδιο μιας πρωτεΐνης που ενεργοποιείται από το μπλε φως.

Ως αποτέλεσμα, το οσφρητικό νεύρο που υπάρχει στην κοιλιά των προνυμφών του εντόμου αντιδρά στο μπλε φως όπως θα αντιδρούσε σε μια δυσάρεστη οσμή.

Στην επόμενη φάση του πειράματος, οι ερευνητές έδειξαν ότι οι γενετικά τροποποιημένες προνύμφες απέφευγαν το μπλε φως και προτιμούσαν να κάθονται σε ένα δύσοσμο σημείο (αφού δεν αντιλαμβάνονταν τη δυσοσμία).

H εισαγωγή λεπτών ηλεκτροδίων στο οσφρητικό νεύρο επιβεβαίωσε ότι το μπλε φως γινόταν αντιληπτό από το οσφρητικό σύστημα, αναφέρει το Nature.com.

Ένα πρώτο συμπέρασμα από τη μελέτη είναι ότι ένας και μόνο υποδοχέας είναι αρκετός για να να κάνει τις μύγες είτε να απομακρυνθούν από τις δυσάρεστες οσμές, είτε να ακολουθήσουν τις ευχάριστες.

Θα χρειαστούν όμως αρκετές περαιτέρω μελέτες μέχρι να κατανοήσουν οι επιστήμονες το οσφρητικό σύστημα της Drosophila, δεδομένου ότι ο εγκέφαλος του εντόμου δέχεται ταυτόχρονα ερεθίσματα από πολλούς υποδοχείς, οι οποίοι μάλιστα δεν ανταποκρίνονται πάντα με τον ίδιο τρόπο στο ίδιο ερέθισμα.

Η έρευνα δημοσιεύεται στην επιθεώρηση Frontiers of Behavioral Neuroscience.

Newsroom ΑΛΤΕΡ ΕΓΚΟ