Ученые обнаружили, что один ген необходим мышам для избегания хищников

Исследователи из Северо-Западного университета под руководством нейробиолога Томаса Боззы выяснили, что удаление одного обонятельного рецептора у мышей может кардинально повлиять на их поведение. Ген TAAR4 кодирует рецептор, реагирующий на химическое вещество, которого много в моче хищников. В то время как обычные мыши инстинктивно избегают запаховых меток хищников, мыши без рецептора TAAR4 этого не делают.

Исследование, опубликованное 28 апреля в журнале Nature, показывает, что отдельные гены имеют значение для обоняния. В отличие от трех цветовых рецепторов в зрении, у человека 380 генов обонятельных рецепторов, а у мышей — более 1000.

Селективный эффект одного гена

Команда Боззы проверила гипотезу, удалив у мышей специфическое подмножество обонятельных рецепторов — рецепторы, связанные с трассовыми аминами (TAARs). Мыши имеют 15 TAARs, 14 из которых находятся в носу и настроены на обнаружение аминов — класса химических веществ, которые в изобилии присутствуют в биологических системах и особенно в разлагающихся материалах.

• Мыши, лишенные всех 14 обонятельных генов TAAR, не проявляли отвращения к аминам.
• В другом эксперименте удалили только ген TAAR4. Этот рецептор избирательно реагирует на фенилэтиламин (PEA) — амин, концентрирующийся в моче хищников.
• Мыши без TAAR4 не избегали ни PEA, ни запаха кошачьей мочи, но продолжали избегать других аминов.

«Поразительно видеть такой избирательный эффект. Если удалить всего один обонятельный рецептор у мышей, можно повлиять на поведение», — отметил ведущий автор работы Адам Деван.

Эволюционная важность и нейронные цепи

Гены TAAR обнаружены у всех изученных млекопитающих, включая человека. «То, что TAARs высоко консервативны, означает, что они, вероятно, важны для выживания», — сказал Бозза.

Одна из идей заключается в том, что TAARs могут делать животных очень чувствительными к запаху аминов, помогая избегать гниющей пищи или хищников. Лаборатория Боззы недавно показала, что нейроны в носу, экспрессирующие TAARs, связаны с определенной областью обонятельной луковицы мозга. Это позволяет предположить, что TAARs могут запускать «зашитые» инстинктивные реакции на амины.

«Мы надеемся, что эта работа поможет раскрыть конкретные мозговые цепи, лежащие в основе инстинктивного поведения у млекопитающих», — заключил Бозза.