Forscher bestimmen Funktionen von zwei Klassen von Maus Pheromonrezeptoren

Forscher an der Stowers Institut für medizinische Forschung haben die Funktionen der zwei Klassen von Pheromon-Rezeptoren identifiziert und gefunden Pheromone entscheidend für die Auslösung der Paarung Prozess bei Mäusen.


Vomeronasal Zellen, die auf Östrus weiblichen Urin (grün) werden auch von sulfatierten aktiviert Östrogen (Magenta) .
Bildnachweis: Mit freundlicher Genehmigung von Sachiko Haga- Yamanaka , Ph.D., Stowers Institut für medizinische Forschung

Sie fand eine Klasse von Rezeptoren trägt eine männliche Maus erkennen Pheromone, wenn eine Frau vorliegt zeigen . Die andere Klasse von Rezeptoren lässt ihn wissen, wenn die weibliche Maus Eisprung und bereit sich zu paaren . Beide Sätze von Pheromonen sind entscheidend für die Paarungs auszulösen. Stowers ' Forscher glauben, Mäuse entwickelten dieses System durch die Evolution , um die Chance ihres Fortpflanzungserfolg zu maximieren.

" Interessant ist, dass das Pheromon , das andere Mäuse , dass" Ich bin Frau ", oder die eine, die andere sagt , ' Ich bin Eisprung , " haben auf eigene Faust nicht viel erzählt ", sagt Stowers Investigator Ron Yu, Ph.D., führte die Studie . "Aber wenn die beiden zusammen gestellt werden, zeigte die männliche Mäuse großes Interesse an umwerben und Paarung mit dem Weibchen . "

Die Ergebnisse, die in der 29. Juli Ausgabe von eLife veröffentlicht , bieten neue Einblicke in das Gehirn von Säugetieren verarbeitet Sinnesinformationen wie Pheromone zu Werbeverhalten hervorzurufen. Weil das Gehirn funktioniert ähnlich wie bei Mäusen und Menschen , könnten die Ergebnisse auch Verständnis der angeborenen Verhaltensweisen erhöht beim Menschen - Verhaltensweisen wie sehen, riechen und sexuelle Erregung, dass " natürlich kommen , " und haben nicht gelernt werden .

Pheromone , chemische Signale , die sozialen Reaktionen in anderen der gleichen Spezies anzuregen , lösen viele dieser angeborenen Verhaltensweisen. Diese chemischen Signale können wir ein Tier benachrichtigen und als passenden Partner in der Nähe , und aktivieren Sie die Freisetzung von Hormonen , die das Tier zu ermutigen, zu paaren. Bei Säugetieren Vomeronasalorgans , zwischen dem Dach des Mundes und der Nase , erkennt Pheromone .

Menschen haben nicht mehr einer funktionellen Vomeronasalorgans System, aber die Mechanismen, die uns angeborene Verhalten steuern ähnlich denen in anderen Säugern . So kann beispielsweise auf der Suche zu einem attraktiven Mitglied des anderen Geschlechts hormonelle Veränderungen in den Menschen , die sexuelle Erregung führen zu stimulieren. Das Studium der vomeronasalen System in der Maus wird beschrieben, wie das Gehirn Links solchen Sinnes mit endokrine Veränderungen und Verhaltensweisen , sagt Yu .

Die Maus Vomeronasalorgans enthält mehr als 300 verschiedene Rezeptoren , aber nur wenige von ihnen sind mit den Pheromonen sie detektieren abgestimmt. Pheromon - Rezeptor-Paare sind schwer zu identifizieren , weil der Körper freisetzt Pheromone nur in geringen Mengen .

" In den letzten zehn Jahren oder so haben Studien in Insekten Pheromone , ihre Rezeptoren und sogar einige Nervenbahnen , die Balz Kontrolle identifiziert ", sagt Yu . "Aber bei Säugetieren haben wir nur sehr wenig bekannt ist . Einer der Gründe ist, dass wir wissen so gut wie nichts über das, was die Säugetier Pheromone sind und welche sie erkennen Rezeptoren . "

In einem Versuch, mehrere Paare von Pheromon-Rezeptoren zu finden , Yu und seine Kollegen haben Gewebeproben von Vomeronasalorgans in Mäusen , und sah dann für Zellen , die mit dem Urin von weiblichen Mäusen reagierten . Mit Hilfe von State-of- the-Art- Lab Tier Services Facility Stowers ' und mit Mitteln aus Molekularbiologie des Instituts , Mikroskopie und Proteomics Zentren entwickelte das Forscherteam einen neuartigen Ansatz mit Kalzium Bildgebung , um die Zellen zu analysieren und zu isolieren, die Pheromon-Rezeptoren .

" Da jeder vomeronasalen Neuron eine einzige Art von Rezeptor exprimiert nur , wir waren in der Lage, die Zellen zu isolieren und herausfinden, welche sie ausdrücken Rezeptoren ", sagt Yu . " Mit diesem Ansatz umgangen wir die Notwendigkeit , zu wissen, die Pheromone , um herauszufinden, die Funktion der Rezeptoren. Wir dann die Rezeptoren , herauszufinden, welche Urinfraktion enthält die aktiven Pheromone . Technisch gesehen ein Problem, dass das Feld für die frustriert waren wir lösen einige zeit. "

Die Forscher identifizierten zwei bisher unbekannte Pheromon - Rezeptor-Paare . Ihre Ergebnisse deuten darauf hin, zwei Möglichkeiten das Gehirn sensorische Informationen zur Paarung auslösen , und öffnet die Tür für die Entdeckung der Nervenbahnen , die angeborene Verhalten bei Säugetieren zu aktivieren. Yu und seine Kollegen planen, über ihre Forschung auf andere Pheromone und Rezeptoren zu identifizieren zu bauen, und ordnen Sie die neuronalen Schaltkreise , die Informationen aus dem Vomeronasalorgan an das Gehirn sendet .

"Diese nächste Schritte wird uns helfen, zu verstehen, wie Säugetieren Gehirn integrieren mehrere Informationen , um kritische Entscheidungen in ihrem Leben zu machen ", sagt Sachiko Haga- Yamanaka , Ph.D., der die Studie führen Autor.