2023 מְחַבֵּר: Bailey Leapman | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-05-20 22:47
זו אקסיומה ישנה שבחיים עלינו "לקחת את המר עם המתוק". מחקר שנערך לאחרונה הראה שבני אדם, כמו גם מכרסמים, מצוידים היטב לעשות בדיוק את זה. מדענים גילו משפחה חדשה של קולטני טעם (T2Rs) שעשויה לכלול עד 80 חברים שונים, אשר יחד עוזרים לזהות צורות שונות של מריר. למה כל כך הרבה? בטבע, מריר מגיע בצורות רבות, לרוב קשורות לרעלים, כך שהכרה רחבה בתפיסת הטעם הזו יכולה להיות קריטית להישרדותה של בעל חיים. כעת, כשהמבנה המולקולרי של הקולטנים הללו ידוע, מדענים עשויים להיות מסוגלים להשתמש בידע הזה כדי להוציא את הנשיכה מהמר.
Dr. ניקולס ריבה מהמכון הלאומי לחקר שיניים וגולגולת פנים (NIDCR) וד"ר צ'רלס צוקר מהמכון הרפואי הווארד יוז ומאוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו ייסדו שיתוף פעולה ארוך טווח כדי לחקור את חוש הטעם. בשנה שעברה, הקבוצות שלהם דיווחו על זיהוי של שני קולטני הטעם המועמדים הראשונים: TR1 ו-TR2. עבודתם המתארת ואפיונה את קולטני הטעם החדשים של T2R מדווחת בשני מאמרים בגיליון 17 במרץ של Cell.
לפי ד"ר ריבה, "יש לנו עכשיו את האמצעים להתחיל באמת לחקור איך הטעם עובד, לא רק בלשון אלא גם מה קורה במוח." ד"ר מארק הון מה-NIDCR, מחבר שותף במחקר, מוסיף, "תוצאות אלו משפרות באופן משמעותי את ההבנה שלנו לגבי טעם מר ומספקות רמזים לגבי האופן שבו תחושת המר עשויה להגן על בעלי חיים מרעלים רבים". דרס. צוקר וריבה ממשיכים במחקריהם לא רק כדי לנתח את הבסיס לתפיסת הטעם אלא גם כדי לזהות תרכובות שעשויות לשמש כדי לשנות את התחושה האנושית של מר.
החוקרים מצאו את הראשון מבין הקולטנים המרים על ידי התמקדות באזור של כרומוזום 5 אנושי שהיה ידוע כמשפיע על יכולתם של אנשים מסוימים לזהות תרכובת מרה. הם מצאו גן שקודד לחלבון בגודל ובצורה הנכונים להיות קולטן לטעם. משם הם גילו גנים קרובים רבים שהתקבצו בכרומוזומים 5, 7 ו-12. גנים דומים נמצאו גם בכרומוזומי עכברים 6 ו-15.
בעוד שמחקרים אחרים זיהו כמה מועמדים פוטנציאליים לקולטני טעם, זהו הראשון לגלות משפחה שלמה של מולקולות שעברו את הקריטריונים הביולוגיים המחמירים הדרושים כדי לאשר אותן כקולטני טעם.
הלשון מתובלת בבלוטות טעם, המכילות את התאים המאפשרים לנו לזהות ולהבחין בתחושות מלוחות, חמוצות, מתוקות ומרירות. כצפוי, קולטני ה-T2R נמצאו רק בתאים הנמצאים בגבולות הפיזיים של בלוטות הטעם. ראיות נוספות המאשרות את משפחת המולקולות החדשה כקולטני טעם הגיעו ממחקרי מבחנה.כאשר הוכנסו גנים קולטן לתאי ניסוי, התאים הגיבו רק עם תרכובות מרות. יתר על כן, מולקולות קולטן בודדות נראו מאוד מבדילות בטעם שלהן למר. קולטן שהגיב עם צורה אחת של תרכובות מרירות התעלמו למעשה מהתרכובות שנראו אחרת. תופעה זו, אומרים צוקר וריבה, עוזרת להסביר מדוע ישנם עד 80 קולטנים ביטר שונים. שום קולטן אחד לא יכול היה לזהות את ההופעות הרבות של מר.
תרביות תאים וקטעים של לשון חולדה מספקים ראיות חזקות לכך שהמולקולות המדוברות הן אכן קולטנים מרים, אבל הבדיקות האולטימטיביות נמצאות באורגניזמים חיים. שני זנים של עכברים, "טועמים" מרים ו"לא טועמים", נמצאו עם הבדלים ברורים בגן לקולטן מר. השונות הגנטית תורגמה לשינויים מבניים שכללו חמש מתוך 298 חומצות האמינו המרכיבות את הקולטן. הבדל עדין זה לכאורה במבנה הקולטן קבע אם העכברים יכלו לזהות כימיקל מריר או לא.
בעוד שבני אדם יכולים לזהות מגוון רחב של תרכובות מרות, כולן הטעם כמעט אותו הדבר. תצפית זו עשויה להיות מוסברת על ידי תגלית אחרת במחקרם של ריבה וצוקר. לתאים בודדים שמבחינים במרירות נמצאו קולטנים רבים ושונים על פני השטח. הון מסביר, "האות הסלולרי הנגרם על ידי הפעלה של כל קולטן אחד יהיה ככל הנראה זהה לגירוי של קולטן אחר על ידי תרכובת מרה אחרת. מכיוון שהקולטנים נמצאים כולם באותו תא, העצב המחבר את התא הזה למוח מקבל אותה הודעה לא משנה איזה T2R מופעל." לכן, תא טעם בודד עשוי לקשור הרבה מולקולות מרירות שונות מבחינה מבנית, אבל המוח לא יכול להבחין בהבדל. ממצא זה מצביע על כך שבמהלך האבולוציה של היונקים לא היה יתרון סלקטיבי להבחין בין הניואנסים של מר. במקום זאת, הישרדות נעזרה על ידי זיהוי והימנעות של צורותיו הרבות של ביטר.
בנוסף לדר. צוקר, ריבה והון, מחברים נוספים של המחקר היו ד"ר אליוט אדלר מהמכון הלאומי לחקר שיניים וגולגולתי; דרס. קן מולר, ג'יארם צ'נדרשקר ווי גואו מהמכון הרפואי הווארד יוז והמחלקות לביולוגיה ומדעי המוח, אוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו; וד"ר לוקסין פנג מ-Aurora Biosciences, לה ג'ולה, קליפורניה.
