Tehisnina õpib lõhnu tundma

Ajakirjas Proceedings of the National Academy of Sciences ilmunud artikli ühe autori Shuguang Zhangi sõnul asendavad selliste retseptoritega varustatud seadmed peagi lennujaamades töötavaid koeri ning avastavad haigusi, mille tunnuseks on spetsiifiline lõhn.

„Lõhnataju on üks ürgsemaid ja primitiivsemaid meeli, kuid keegi ei saa täpselt aru, kuidas see töötab,“ ütles Massachusettsi tehnoloogiainstituudi (MIT) teadlane Zhang.

Lõhna tundmise eest vastutavad valgud, mida nimetatakse haistmisretseptoriteks. „Siiani pole osatud neid laboris massiliselt toota, mistõttu on neid väga keerukas uurida,“ ütles MITi doktorant Brian Cook. „Nüüd on see takistus ületatud, mis avab võimalused paljude lõhnamaailma saladuste avastamiseks.“

Lõhnataju eest vastutavad inimese genoomis pea 400 geeni, kuid koertele ja hiirtele jääme ses osas siiski selgelt alla. Neil on lõhnadega seotud umbes tuhatkond geeni.

Suur hulk erinevaid lõhnaretseptoreid tagab inimesele võimekuse eristada kümneid tuhandeid erinevaid lõhnu. Üks lõhn aktiveerib mitmed retseptorid. Aju klassifitseerib spetsiifilise lõhna vastavalt sellele, millised retseptorid lõhna peale aktiveerusid. Retseptorite kombinatsioone saab olla väga palju, mistõttu on ka eristatavate lõhnade hulk suur.

Lõhnaretseptorid asuvad rakumembraanis. Rakumembraanid koosnevad kahest hüdrofoobsest rasvhapete kihist, mistõttu on ka haistmisretseptorid tugevalt hüdrofoobsed.

Kui retseptorid membraanist eraldada ning asetada veepõhisesse lahusesse, kaotavad nad oma struktuuri. Seega ei saa neid niimoodi uurida. MITi teadlased tegelesid selle probleemi lahendamisega aastaid, töötades sammhaaval välja metoodika haistmisretseptorite uurimiseks hüdrofoobses detergendilahuses.

Uue tehnoloogia abil on erinevaid retseptoreid võimalik ilma rakkude abita sünteesida. Meetod võimaldab kiiresti toota suurtes kogustes valku, mis võimaldab hakata põhjalikumalt uurima lõhnaretseptorite ehitust ja tööpõhimõtet.