دشمنی موش و گربه از يك ژن شروع شد!

[∆ MeRzaD ∆]

محققان می‌گویند تنها یک ژن مسئولیت رمزگذاری گیرنده‌های بویایی حساس به PEA را در موش‌ها به عهده دارد. با حذف این ژن حساسیت آنها به حضور گربه‌ها از بین رفته و دیگر از رفتار غریزی فرار خبری نیست.


احتمالا شما هم می‌دانید موش‌ها بلافاصله بعد از اینکه بوی گربه به مشامشان بخورد، به شکل غریزی پا به فرار خواهند گذاشت تا شکار نشوند؛ اما این اولین‌بار است که دخالت تنها یک ژن در این رفتار حیاتی آنها اثبات می‌شود.

توماس بوزا و همکارانش در دانشگاه نورث‌وسترن با بررسی گیرنده‌های بویایی در موش‌ها که مانند گیرنده‌های مشابه خود در دیگر پستانداران، امکان تشخیص بوها و رایحه‌های گوناگون را به این حیوان می‌دهد، نتایجی را گردآوری کرده‌اند که نشان می‌دهد تنها یک ژن مسئولیت این رفتار را در موش‌ها به عهده دارد. این نتایج به تازگی در نشریه نیچر منتشر شده است.

بوزا که نوروبیولوژیست است و رهبری این گروه را به عهده داشته، می‌گوید: «حذف تنها یک گیرنده بویایی در این حیوان می‌تواند باعث شود که موش دیگر فرار نکند.
ژن کدکننده این گیرنده که TAAR4 نامیده می‌شود در واقع گیرنده‌ای را رمزگذاری می‌کند که به ماده شیمیایی که در ادرار گوشتخواران در حجم بالا وجود دارد واکنش نشان می‌دهد.
موش‌ها بلافاصله به این ماده شیمیایی که وجود شکارچی را در اطراف نشان می‌دهد، عکس‌العمل نشان داده و فرار می‌کنند؛ اما موش‌هایی که این ژن را از دست داده‌اند، بوی هشداردهنده را حس نکرده و دلیلی برای فرار کردن ندارند».

دانسته‌های ما در مورد حس بینایی بسیار گسترده‌تر از دانش ما در مورد حس بویایی است. می‌دانیم که تشخیص رنگ‌ها با فعالیت هماهنگ سه گیرنده حساس به نور که در نورون‌های حسی چشم وجود دارند، انجام می‌گیرد و حتی اگر یکی از این گیرنده‌ها درگیر جهش شده باشد و درست عمل نکند، فرد کوررنگ خواهد بود.

بوزا می‌گوید: «درک اینکه چقدر این سه گیرنده حائز اهمیت هستند و حفظ آنها طی فرایند تکامل حیاتی بوده، بسیار ساده است؛ اما در برخورد با حس بویایی با سیستم بسیارپیچیده‌تری مواجهیم».

جالب است بدانید در مقابل این سه گیرنده نوری، انسان 380 ژن وابسته به حس بویایی دارد و تعداد این ژن‌ها در موش بیشتر از 1000 ژن است. بوی خوش قهوه یا عطرها تعداد زیادی از این گیرنده‌ها را همزمان به کار می‌اندازد.

بوزا که استادیار نوروبیولوژی در کالج هنر و علوم وینبرگ است، می‌گوید: «محققان روی این موضوع اتفاق‌نظر داشتند که حذف یکی از ژن‌های وابسته به بویایی نمی‌تواند تأثیر چندانی روی درک بوها در جانوران گوناگون داشته باشد».

او و همکارانش برای بررسی این فرضیه، زیرمجموعه مشخصی از گیرنده‌های بویایی را که TAARs یا گیرنده‌های وابسته به آمین‌ نام دارند، در موش ها برداشتند. موش‌ها مجموعا 15 گیرنده TAARدارند که یکی از آنها در مغز قرار گرفته و مسئولیت پاسخ به ناقل‌های عصبی حاوی آمین و مخدرهایی مانند آمفتامین را به عهده دارد. 14 گیرنده دیگر در بینی هستند که وظیفه آنها درک بوهای گوناگون است.  

این محققان نشان دادند گیرنده‌های TAAR حساسیت فوق‌العاده‌ای به ترکیبات شیمیایی حاوی آمین که اغلب منحصر به سیستم‌های بیولوژیکی هستند و در مواد در حال فساد دیده می‌شوند، دارند. موش‌ها و انسان‌ها به شکل غریزی از این مواد که اغلب بوی ناخوشایند و کیفیت غیرقابل‌قبولی دارند، اجتناب می‌کنند.

بوزا و همکارانش با حذف این 14 ژن مرتبط با حس بویایی در موش‌ها نشان دادند آنها دیگر از ترکیبات آمین‌دار گریزان نیستند. آزمون بعدی که آزمون حذف ژن کدکننده TAAR4 به تنهایی بود، نشان می‌داد موش‌ها حساسیت خود به آمین‌ها را حفظ کرده‌اند؛ اما حس بویایی آنها در برابر ترکیب PEA (فنیل‌اتیل‌آمین) که در ادرار گوشتخواران متمرکز شده، از بین رفته است.
این گروه از موش‌ها که نمی‌توانستند حضور گربه‌ها را در اطراف خود احساس کنند، برای نجات جانشان فرار نمی‌کردند.

بوزا می‌گوید: «چنین اثر انتخابی بسیارجالب است. با دانستن آن شما می‌توانید تنها با حذف یک ژن یک رفتار حیاتی را در موش‌ها تغییر بدهید.
ژن‌های TAARوابسته به حس بویایی در تمامی پستانداران وجود دارند، مطالعات زیست‌شناسی نشان می‌دهد که طی فرایند تکامل کاملا حفاظت شده‌اند و این به این معنی است که وجود آنها برای بقا حیاتی است».

این گروه از گیرنده‌های بویایی که در مقابل آمین‌ها بسیار حساس هستند، احتمالا به انسان‌ها در شناخت غذاهای فاسد که در مراحل تخریب از این مواد پر شده‌اند، کمک خواهند کرد. این گیرنده‌ها همچنین می‌توانند بخشی از رفتارهای غریزی حیوانات را که به امتناع از خوردن چیزی برمی‌گردد، شکل دهند.

بوزا می‌گوید: «ما امیدواریم به کمک این تحقیق بتوانیم ارتباط عصبی‌مغزی چرخه‌ای را که به شکل‌گیری رفتارهای غریزی در  پستانداران منجر می‌شود، کشف کنیم. در این صورت است که می‌توانیم به ارتباط میان سیستم عصبی و رفتارهای گوناگون در آنها پی ببریم».