非洲象擁有不凡的嗅覺

非洲象擁有不凡的嗅覺

<CSHL Press 2014.07.22>

嗅覺是許多哺乳類動物的生存關鍵,分辨不同氣味的能力很重要──嗅出食物、避免掠食者及尋找伴侶,而這個能力取決於生物體基因組中嗅覺受體的數量和類型。在 Genome Research 發表的一項研究中,研究人員研究了13種哺乳動物的嗅覺受體目錄編碼,發現非洲象擁有史上最大數量的嗅覺受體基因,是狗的兩倍以上,人類的五倍以上。

為了研究不同哺乳動物的嗅覺能力,作者研究13種胎生動物的基因序列,並從中鑑定出1萬個嗅覺受體基因。每一個物種的嗅覺受體基因目錄都非常獨特,在13種哺乳動物中,只有3個嗅覺受體基因是相互共享並在進化中保存下來的。出乎意料的是,非洲象擁有最廣的嗅覺目錄,將近2,000個嗅覺受體基因。「還不是很了解這些基因功能,但它們對非洲象的生活環境似乎非常重要」作者 Yoshihito Niimura 說道,「顯然地,大象的鼻子不只是長,而且還很優越」。相反的,比起其他物種,人類與我們的靈長類親戚擁有較少的嗅覺受體基因,這可能是因為視覺的進步減弱了我們對嗅覺的依賴。

                                                       Photo courtesy of Eric Green                                          

作者利用一種新的計算工具推斷祖先基因來追溯嗅覺受體基因的進化史,然後檢驗每一個物種的複製或喪失。許多嗅覺受體基因譜系在特定的物種中會特別擴展,例如當其他的嗅覺受體基因譜系完全喪失時,大象複製一個祖先基因,生成84個不同的基因(人類和其他靈長類動物只複製了一個)。每一個物種的獨特嗅覺目錄導因於進化過程中數百個基因的複製和刪除,這突顯了整個生物體嗅覺差異的分子基礎。

「哺乳動物的嗅覺受體基因目錄比較,讓我們瞭解到嗅覺感知的異同,加深我們對人類嗅覺的理解」 Niimura 說。   

此項研究由東京大學的科學家所貢獻。

此研究由日本科學技術振興機構 (JST) 和日本學術振興會捐款援助計畫資助。

Genome Research doi: 10.1101/gr.169532.113

原文報導:http://www.cshlpress.org/press.tpl?pag=olfactory_orthologous_placental