Бездна обоняния

Наука и технологии
«Эксперт» №24 (471) 27 июня 2005
В изучении обоняния ученые делают лишь первые шаги. Но даже на фрагментарном знании этой самой древней и изощренной рецепторной системы можно делать новые продукты и зарабатывать деньги
Бездна обоняния

Считается, что 90% информации человек получает посредством зрения и лишь 10% через четыре другие сенсорные системы - слух, тактильные ощущения, вкус, обоняние. Обонятельную систему изучали не очень активно, может, и потому, что у человека она вроде бы не играет жизненно важной роли. Другая причина - ее невероятная сложность. При общей схожести с другими сенсорными системами в обонятельной вскрывалась масса собственных нюансов. Ученых обескураживал даже тот факт, что им не удавалось обнаружить обонятельные рецепторы (у зрительной системы их несколько, и они известны). Лишь недавно Ричарду Акселю и Линде Бак с коллегами удалось наконец найти эти рецепторы, за что им и была присуждена последняя Нобелевская премия по физиологии и медицине.

Азбука запахов

Аксель и Бак нашли рецепторы через кодирующие их гены. При этом ученые поставили себе три условия: гены должны кодировать белки-рецепторы определенного типа (наподобие известного зрительного белка родопсина); эти белки должны чем-то отличаться от тех же зрительных собратьев; гены должны работать в слизистой носа. Такие гены были обнаружены в 1991 году. Их, к удивлению ученых, было очень много - больше тысячи, что говорило о чрезвычайно важной роли обоняния для живых существ. Впрочем, если у некоторых видов животных большая часть генов была работающей, то у человека, как выяснилось, почти в 60% генов, кодирующих обонятельные белки, содержались последовательности, которые блокировали их работу. Израильские и германские ученые, сравнивавшие последовательности 50 рецепторных генов у людей и приматов, обнаружили, что у человека неработающими оказались 54% генов, а у разных приматов -. от 28 до 36%. А по сравнению с мышью человек "потерял" две трети рецепторов обоняния. Вероятно, мутации генов стали накапливаться с момента, когда человек перестал нуждаться для выживания в остром нюхе.

"Результаты исследований генов, кодирующих обонятельные белки-рецепторы, - это начало пути в изучении обонятельной системы. По большому счету, мы знаем только, что есть на входе - молекулы пахучих веществ, связывающиеся с рецепторами, и что на выходе - эмоции, действия, выброс гормонов. А что происходит внутри, до конца непонятно, - рассказывает заместитель заведующего кафедрой физиологии человека и животных биофака МГУ профессор Андрей Каменский. - Энцефалограмма может показать, какие участки мозга возбуждаются на запах. Общая схема известна, но точно понять, что происходит на каждом этапе, пока невозможно".

Общую схему попытался объяснить известный специалист в области обоняния, ведущий сотрудник Института проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцева РАН Александр Минор. В клетках обонятельного эпителия носа есть специальные рецепторы, с которыми связываются пахучие молекулы - стимулы. Когда стимул связывается с белком-рецептором, к последнему присоединяется еще и так называемый G-белок. Эти взаимодействия запускают целую серию биохимических реакций, которая приводит в действие специальный молекулярный механизм, организующий