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科学家发现昆虫使用快速作用的离子通道闻到气味,这是该领域意识形态的重大突破 - 而进化达尔文的生命之树代表了道路,并估计了进化到当前生活多样性所需的时间现在,新的研究结果表明,这棵树,一个进化的标志,可能需要重新绘制

研究将发表在4月13日的自然在线期刊上,洛克菲勒大学和东京大学的研究人员联合起来揭示昆虫采用了检测与其他生物完全不同的气味的策略 - 一个意外和有争议的发现可能会消除该领域的主导意识形态自1991年以来,研究人员认为所有脊椎动物和无脊椎动物都使用复杂的生物仪器闻到气味,就像Rube一样Goldberg设备例如,有人推着门铃会引发一系列精心设计,有点古怪的步骤,最终导致打开门的相当简单的任务在昆虫的嗅觉能力的情况下,研究人员认为,当空气中的分子在昆虫的鼻子上飘过时,它们就会锁上一种大蛋白质(称为G蛋白偶联气味受体)

细胞表面并引发了一系列相似精细的步骤,在附近打开一个分子门,向大脑发出一种气味的信号“在线虫中就是这样,在哺乳动物中就是这样,在每一种已知的脊椎动物中都是如此研究报告的共同作者,洛克菲勒大学神经遗传学与行为实验室负责人Leslie Vosshall说:“因此,认为昆虫使用不同的策略来检测气味实际上是不合理的

但在这里,我们证明昆虫已经摆脱了所有这些中间的东西直接激活“门”“门,一个叫做离子通道的环形蛋白质,为离子流入细胞提供了一条安全通道当分子与气味结合时 - 敏感的离子通道,蛋白质改变其形状很像门或门改变其构造,因为它打开和关闭打开,它允许数百万的离子涌入细胞关闭,它禁止离子的活动发送信号大脑中存在气味在东京大学,Vosshall的同事Kazushige Touhara和他的实验室成员将分子膨胀到制造昆虫嗅觉受体的细胞上然后他们测量了离子通道打开和记录电子运动所需的时间因为它们通过通道在细胞内飙升电活动的冲击发生得太快,无法涉及一系列步骤,Vosshall说,此外,毒害G蛋白通路中的几种蛋白质并不影响离子或离子通道,提示G蛋白信号传导不主要参与昆虫气味实验后的实验,“最一致的解释是这些是离子陈nors直接由气味控制,“Vosshall说道

”但该领域的主导思想可能反映了一种实验偏见,旨在证明更精细的方案“离子通道不像地球上任何已知的离子通道,Vosshall说他们是由两种相互协同作用的蛋白质组成:嗅觉受体及其辅助受体Or83b虽然共同受体是每个离子通道共有的,但嗅觉受体是独特的,它们形成嗅觉受体复合物Vosshall和Touhara特别表明这一点复合物形成非选择性阳离子通道,这意味着它们允许任何离子通过门,只要它具有正电荷Touhara和Vosshall与Vosshall在DEET上的工作同时发展它们的离子通道假设,DEET是一种广泛使用的化学物质,用于堵塞虫子受体复合物这项研究发表于上个月的“科学”杂志上,该研究还表明,DEET会阻塞与其无关的其他蛋白质气味,包括在人类神经系统中起重要作用的几种不同类型的离子通道这些完全不同的蛋白质的共同之处在于它们都能特异性地抑制带正电的离子进入细胞“现在好奇的结果是DEET论文显示这种昆虫驱避剂阻断昆虫嗅觉受体和不相关的离子通道是有道理的,“Vosshall说 “我乐观地认为,我们可以提出针对这个非常奇怪的昆虫嗅觉通道家族的阻断剂”这项研究部分得到了美国国立卫生研究院基金会通过全球卫生倡议的重大挑战,国家研究所的支持

卫生部美日脑研究合作项目和日本科学促进会日美合作科学项目 - 网上:洛克菲勒大学生命之树 - 维基百科东京自然大学