Wetenschappers hebben een nieuwe klasse smaakpapillen ontdekt

Een team van wetenschappers heeft vastgesteld dat talloze opsine-eiwitten, die al tientallen jaren bekend zijn,

Ze zijn de belangrijkste verbinding van het visuele pigment rodopsine en functioneren ook als smaakreceptoren.

Bij dieren zijn er veel soorten zintuigeneiwitten die reageren op omgevingsstimuli. Sommigen van hen hebben een sterke externe stimulus nodig om te activeren. Voor het eerst werden de aanvullende functies van opsin bekend in 2011, toen dezelfde wetenschappers ontdekten dat een dergelijk eiwit de fruitvlieg Drosophila melanogaster in staat stelt kleine temperatuurveranderingen binnen een comfortabel bereik te detecteren. In een nieuwe studie concludeerden wetenschappers dat opsinemoleculen ook kunnen worden gebruikt om fijne chemische signalen te detecteren via een signaalversterkingsproces.

Tijdens de studie suggereerden wetenschappers vliegenkies tussen eenvoudige suiker en suiker met toevoeging van verdund aristolochinezuur. Vliegen weigerden natuurlijk suiker met toevoeging van een bittere chemische stof en aten alleen pure suiker.

Toen groeiden de wetenschappers fruitvliegen met mutaties,waardoor ze verschillende opsine-eiwitten niet konden synthetiseren. Ze ontdekten dat vliegen met defecten in een van de drie soorten opsins geen kleine zuurconcentraties kunnen detecteren, dus aten ze zowel pure suiker als andere stoffen.

Dergelijke dieren bestonden echter nog steedsgevoelig voor grote hoeveelheden aristolochiazuur. Volgens de studie activeerden grote hoeveelheden van de bittere chemische stof direct een eiwitkanaal genaamd TRPA1 – waardoor calcium en natrium in de cellen terechtkomen, wat resulteert in een bittere smaak die dieren vermijden.

Onderzoekers hebben aangetoond dat Aristolochianzuur activeerde deze opsinen door zich op dezelfde manier aan het lichaam te binden als het netvlies met rodopsine. Net zoals rhodopsins worden geactiveerd bij zeer weinig licht, dat wordt gebruikt als een externe stimulus, initiëren chemisch geactiveerde opsins een moleculaire cascade die zwakke signalen versterkt. Hierdoor konden de vliegen samengestelde concentraties detecteren die anders onvoldoende zouden zijn om een ​​reactie in hun sensorische neuronen te veroorzaken.