Неумолимая точность, с которой некоторые виды комаров выслеживают людей, может быть следствием их причудливо устроенной обонятельной системы, которая имеет встроенный резерв для обнаружения человеческих запахов.

Комары чувствуют запах CO2 или пота, исходящий от человека, с помощью уникальных хеморецепторов в своих усиках и верхнечелюстном пальпе, суставчатом сенсорном придатке насекомых.

Новое исследование под руководством ученых Бостонского университета и Университета Рокфеллера объясняет, почему комары так хорошо чувствуют нас, даже когда исследователи генетически отключают специфические для человека хеморецепторы.

Согласно исследованию, по крайней мере один вид комаров, Aedes aegypti, имеет совершенно иной способ организации своей обонятельной системы по сравнению с большинством животных.

Используя CRISPR в качестве инструмента редактирования генов, исследователи вывели комаров, обонятельные нейроны которых экспрессировали флуоресцентные белки и светились под микроскопом, когда рядом находились определенные запахи. Это позволило исследователям увидеть, как различные запахи стимулируют обонятельную систему.

Оказалось, что A. aegypti подключает несколько обонятельных сенсорных рецепторов к одному нейрону — этот процесс называется коэкспрессией.

По мнению этой команды, это отменяет основной принцип науки об обонянии, который гласит, что каждый нейрон имеет только один хеморецептор, связанный с ним.

«Это шокирующе странно», — говорит нейробиолог из Бостонского университета и старший автор исследования Мэг Янгер. «Это не то, чего мы ожидали».

«Главная догма в обонянии заключается в том, что сенсорные нейроны, например, в нашем носу, выражают один тип обонятельных рецепторов, — говорит Янгер.

Эта аксиома справедлива для медоносной пчелы (Apis mellifera), табачного червя (Manduca sexta) и плодовых мушек (Drosophila melanogaster), которые имеют примерно одинаковое количество хемосенсорных рецепторов в обонятельных гломерулах (гломерулы — это сферические структуры в мозге, которые принимают обонятельные сигналы).

Однако у A. aegypti рецепторов в два раза больше, чем гломерул, что является «поразительным несоответствием», пишут исследователи.

Полученные результаты свидетельствуют о нетрадиционной обонятельной системе, которая экспрессирует несколько сенсорных рецепторов в отдельных нейронах.

«Избыточность, обеспечиваемая обонятельной системой… может повысить прочность обонятельной системы комаров и объяснить нашу давнюю неспособность нарушить обнаружение человека комарами», — заключают исследователи.

Приманка кровяной пищи сильна, поскольку самки комаров должны питаться кровью человека или животного, чтобы размножаться.

Долгосрочной целью исследования является создание улучшенных репеллентов от комаров, эффективно скрывающих запах человека, или разработка аттрактантов, отвлекающих комаров от еды.

Способность комаров находить человека делает их активными переносчиками таких вирусных заболеваний, как денге, зика, желтая лихорадка и чикунгунья. В совокупности эти вирусы убивают около 700 000 человек каждый год.

«Узнав о том, как запах кодируется в их обонятельной системе, мы сможем создать соединения, которые будут более эффективны, основываясь на их биологии», — говорит Янгер.

Эта статья была опубликована в журнале Cell.

Оригинал earth-chronicles.ru