Неожиданное открытие: обонятельные рецепторы комаров регулируются на молекулярном уровне, что позволяет им игнорировать репелленты

Учёные из Johns Hopkins Medicine сообщают о неожиданных результатах: в отличие от дрозофил, обонятельные нейроны комаров "отключаются", когда в них искусственно заставляют экспрессировать обонятельные рецепторы на поверхности клетки. Этот процесс, по-видимому, позволяет насекомым игнорировать обычные репелленты.

У плодовых мушек принудительная экспрессия обонятельных рецепторов, напротив, заставляет их избегать некоторых запахов.

Результаты, опубликованные 8 марта в Cell Reports, демонстрируют различия в обонятельных системах насекомых и способствуют исследованиям, направленным на улучшение методов защиты от комаров.

Укусы комаров не только вызывают раздражение, но и способствуют распространению таких опасных заболеваний, как малярия, лихорадка денге и вирус Зика.

Исследователи предположили, что комары отреагируют так же, как дрозофилы, при принудительной экспрессии новых обонятельных рецепторов. У мушек это создаёт новый сигнал для мозга и вызывает избегание запаха.

Эксперименты провели на самках комаров Anopheles, переносящих малярийных плазмодиев. Учёные использовали генетически модифицированных комаров, сверхэкспрессирующих обонятельный рецептор AgOR2, который реагирует на запахи животных, включая человеческий.

Ключевые результаты:

• Комары со сверхэкспрессией AgOR2 практически не реагировали на обычные животные запахи (бензальдегид, индол) и химические одоранты в целом.
• Сверхэкспрессия AgOR2 "вывела из строя" обонятельные рецепторы комаров.
• Анализ методом RNA sequencing показал, что у модифицированных комаров экспрессия их естественных обонятельных рецепторов снижалась до 95% по сравнению с обычными комарами.
• Генетически модифицированные комары игнорировали запахи распространённых репеллентов (например, лемонграсса).

Учёные предполагают, что "отключение" рецепторов может быть защитным механизмом, обеспечивающим экспрессию только одного типа рецептора за раз. Поскольку обонятельная система комаров Anopheles развивается и во взрослом возрасте (до ~8 дней после вылупления), нейроны могут быть чувствительны к окружающей среде и адаптировать набор экспрессируемых рецепторов.

Это открытие может помочь в поиске способов "обмануть" обонятельную систему комаров, чтобы они перестали предпочитать запах человека.