Генетический контроль восприятия запахов

  Способность воспринимать запахи также имеет приспособительное значение. Для многих животных обоняние играет главную роль при поиске пищи, полового партнера и т.д.Известно, что у мыши имеется около 1000 генов, ответственных за обоняние. У человека таких генов не меньше, они располагаются во многих хромосомах.Например, доминантный алелль М обеспечивает возможность ощущения запаха мускуса, а рецессивный аллель m – невозможность различать это вещество. Эти аллели могут располагаться на аутосоме (т.е. неполовой хромосоме), поэтому признаки данные встречаются с одинаковой частотой у мужчин и женщин.

Пример генетического контроля восприятия запаха мускуса. Доминантный алелль М обеспечивает возможность ощущения запаха мускуса, а рецессивный аллель m – невозможность различать это вещество. Эти аллели могут располагаться на аутосоме (т.е. неполовой хромосоме).

Пример генетического контроля восприятия запаха синильной кислоты. Ген, отвечающий за этот признак, расположен в Х-хромосоме. Неспособность чувствовать запах синильной кислоты контролируется рецессивным геном, а способность – доминантным.Обозначим ген способности обонять запах синильной кислоты – S, а неспособности – s. Тогда женщины – тестеры будут иметь генотипы Х(S)X(S) X(S)X(s), а женщины не тестеры X(s)X(s). Мужчины X(S)Y – тестеры, X(s)Y – не тестеры.

Нарушения восприятия запахов. Аносмия – неспособности воспринимать запахи (может наследоваться как аутосомно-доминантная мутация). НаФарерских островах в нескольких поколениях передавалась семейная аносмия, как аутосомно-доминантная мутация. В случае другой аутосомной доминантной мутации наблюдалась аносмия, которая развивалась в среднем возрасте.Частичная аносмия, когда утрачивается способность воспринимать тот или иной запах. Например, около 18% мужского населения Австралии полностью нечувствительны к запаху синильной кислоты. Среди женщин такая аносмия встречается значительно реже (4,5%), что обусловлено наследованием этого признака, сцепленным с полом.Общее понижение чувствительности к запахам называется гипосмией.

Генетический контроль обоняния. Для обоняния встречается до 200 разновидностей рецепторов. Пороговые значения концентрации различных веществ для разных людей могут различаться в 1000 раз, внутрисемейные различия могут достигать пятикратных. Известно около 1000 генов, отвечающих за структуру обонятельных рецепторов у млекопитающих. Исследователи из Института Вейсмана (Израиль) и Йельского университета (США) предложили добровольцам оценить различные концентрации веществ с ароматом банана, эвкалипта, мяты и пота. Результаты теста были сопоставлены с данными о структуре генов некоторых обонятельных рецепторов каждого добровольца. Как выяснилось, наличия хотя бы одной копии гена под названием OR11H7P было достаточно, чтобы его обладатели могли уловить запах пота в минимальных концентрациях, недоступных для других участников. Однако, по словам ведущего автора исследования профессора Дорона Ланцета (Doron Lancet), восприятие любого запаха скорее всего регулируется несколькими генами, а также такими факторами как пол и внешняя среда. Так, некоторые из испытуемых находили считающийся неприятным запах пота не отталкивающим, а притягательным, отдельные участники исследования демонстрировали повышенную или пониженную чувствительность ко всем ароматам, а женщины в целом идентифицировали больше запахов, чем мужчины.

Восприятие феромонов. Гаплотип – набор сцепленных между собой генов, которые наследуются как единое целое. Гаплотип гистосовместимости (совместимости тканей) содержит гены системы HLA, с которыми связаны синтез антигенов и иммунные свойства организма. На грызунах показано, что гены рецепторов, ответственных за обнаружение феромонов, отличны от генов, ответственных за определение других запахов. У млекопитающих с обонянием тесно связано половое поведение, в частности, выбор партнера. Чем разнообразнее этот набор, тем эффективнее действует иммунная система. Оказалось, что мыши предпочитают половых партнеров, отличающихся от них по данному набору генов. Распознавание партнера основывается на обонянии. Т.к. при перерезании обонятельного нерва данный тип предпочтения исчезает. Биологический смысл такого явления в том, что у потомства будет разнообразнее набор генов и в результате иммунная система будет функционировать более эффективно.

Имеются данные и по человеку. Так, в Северной Америке существует изолированная община хутеритов (hutterite). Это потомки европейских переселенцев, ведущие общинный образ жизни и изолированные от других людей. Поэтому в данной популяции имеется достаточно ограниченный набор HLA- гаплотипов. Исследование показало, что брачный выбор был таков, что при вступлении в брак хутериты избегали выбирать партнеров с таким же гаплотипом (Ober et al., 1997).

Конечно, нельзя утверждать, что в данном случае выбор основывался только на обонятельных раздражителях, но у млекопитающих это именно так.

В другом исследовании изучалась связь между последовательностями генов HLA-гаплотипов и отношением к различным запахам у 49 незамужних женщин. Им предлагали оценить запахи в разных коробочках, спрашивая, хотели ли бы они, чтобы эти запахи присутствовали в их окружении все время? В коробочки помещали различные вещества и кусочки тканей от футболок, в которых мужчины спали на протяжении 2 ночей. Для участия в исследовании были отобраны мужчины, представители различных этнических групп. В работе было установлено, что нет одинаково предпочитаемых женщинами запахов. Оказалось, что женщины предпочитают запахи тех мужчин, чьи HLA-гаплотипы похожи на их собственные, но не идентичны им. При этом выбор основывается на генах, полученных ими от отца. Те гены, которые женщина получили от матери, не оказывали влияния на предпочтение мужских запахов. Таким образом, женщины могут ощущать генетические отличия по запаху, причем отличия могут заключаться единичных генах. Смысл такой способности – выбрать наиболее привлекательного для себя партнера по возможности дать наиболее здоровое потомство (цит. по Александров А.А., 2004).