尿液、汗液和腐烂的肉散发出的氨气让人感到厌恶,但许多昆虫却对氨气很感兴趣。现在,康涅狄格大学的研究人员发现了这种烦人的昆虫是如何闻到气味的,这一发现可能会带来更好的方法让它们嗡嗡离开。
嗅觉非常重要。哺乳动物将三分之一的遗传密码用于鼻子中的气味感受器,它们有超过1000种不同的气味感受器,可以闻到大约万亿种不同的气味。(灵长类和鲸类是少数鼻子“不好使”的哺乳动物。)
但苍蝇没有鼻子。相反,它们用触角来闻。每个触角上都覆盖着被称为感受器的微小毛发。每个感受器包含一些神经元——果蝇的脑细胞。每个神经元表达一种气味感受器,它们都可以分为两大类。至少科学家们是这么想的。
但是康涅狄格州大学的神经科学家Karen Menuz和她的同事们最近的工作,在6月的《Current Biology》在线上报道,发现了一种新的气味神经元,专门嗅氨。它使用的受体不同于已知的任何其他气味受体。
苍蝇和其他昆虫利用氨的气味来寻找食物来源。蚊子是通过跟踪我们汗液中氨的微弱气味以及其他线索找到叮咬对象的。许多作物害虫也做同样的事情,找到水果和农产品来侵染和消费。“当气味与受体结合时,细胞去极化,并发出信号说‘嘿,气味来了!’”昆虫体积小,气味呈羽状散发,所以只要浓度不变或在增长,大多数昆虫都会直线飞行。如果它们失去了气味羽流,它们就会做出一种扮演角色的行为,盘旋而行寻找气味羽流,”Menuz说。
确切地知道昆虫是如何闻到氨的,可能会产生有效的方法来阻止它们跟随气味——并找到我们和我们的庄稼。
但是弄清楚苍蝇是如何闻的是很棘手的。Menuz和她的同事们必须轻轻按住苍蝇,并用极其精细的玻璃薄片探测苍蝇触角上感化器中的单个神经元。然后让氨飘散。
他们探测了果蝇(模式生物)感受器中的所有三种气味神经元,但它们对氨没有反应。但果蝇显然闻到了。因此,研究人员意识到,一定有它们不知道的第四种气味神经元存在。他们发现了它——但它似乎没有通常的气味感受器。它被氨转运体(Amt)所覆盖,Amt是一种已知的允许氨进出细胞的分子。
没有人知道有一种转运分子同时充当气味受体。但事实就是这样。当他们选择性地只杀死这种神经元时,果蝇对氨没有了任何反应。当研究小组强迫那些通常对氨没有反应的气味神经元在其表面表达Amt时,这些神经元也开始对氨有反应。
该团队希望了解蚊子是否使用同样的系统来嗅氨。如果蚊子和苍蝇都使用Amt,那么所有昆虫都可以使用Amt受体作为嗅探器,开发出阻断Amt的方法可能是保护人类和农作物免受被氨吸引的害虫的有效方法。
An ammonium transporter is a non-canonical olfactory receptor for ammonia
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