DE REUKZIN VAN DE MENS BERUST OP SLECHTS 347 GENEN

Hoewel mensen bij lange na niet zo'n goede reukzin hebben als bijvoorbeeld honden, kunnen zij enkele duizenden verschillende geuren onderscheiden. Dat is mogelijk dankzij geurreceptoren die zich op de zintuigcellen in het neusslijmvlies bevinden. Onderzoekers van het Californische biotechnologiebedrijf Senomyx hebben nu aan de hand van de menselijke genoomkaart die eerder dit jaar beschikbaar kwam de genetische code van al deze receptoren opgehelderd. Ze telden 347 relevante genen, veel minder dan vooraf gedacht (Genome Biology, juni).

Eerder schatten onderzoekers het aantal genen voor geurreceptoren bij de mens op zo'n duizend. Er blijkt echter veel kaf onder het koren te zitten. Het repertoire aan humane geurreceptorgenen omvat zeer veel (tot wel zo'n zeventig procent) pseudogenen: stukken DNA die wel een genstructuur hebben en waarschijnlijk ooit functioneel zijn geweest, maar die nu niet meer actief zijn als gen. Volgens de onderzoekers wijst dit erop dat de reukzin in de evolutie van de mens steeds minder belangrijk is geworden.

De reukgevoelige zenuwuiteinden in het neusslijmvlies bevatten per cel telkens maar één soort geurreceptor. Iedere receptor herkent meer dan één geurstof, en elke geurstof bindt aan meer dan één receptor receptoren. Zo ontstaat per geur een kenmerkend neurologisch actiepatroon waardoor de hersenen in staat zijn een groot aantal verschillende geurstoffen te onderscheiden. Hoe de activering van geurreceptoren door vluchtige stoffen in zijn werk gaat is nog grotendeels onbekend.

Geurreceptoren behoren tot de zogenoemde zeven-transmembraaneiwitten, de grootste familie van receptoren in de genetische code van gewervelde dieren. Ze hebben een karakteristieke moleculaire structuur, waarbij de eiwitketen van rond de driehonderd aminozuren zo gevouwen is dat hij zeven keer door de celmembraan steekt. Aan de DNA-volgorde is te zien of een molecuul een zeven-transmembraanreceptor is, waarbij de structuur van geurreceptoren nauw aan elkaar verwant is. De Californische biotechnologen spoorden ze op door naar dit specifieke patroon te zoeken in de databanken van het humane genoom.

De onderzoekers identificeerden op deze wijze behalve honderd eerder gerapporteerde geurreceptorgenen nog eens tweehonderdvijftig nieuwe. De desbetreffende genen blijken in clusters op de chromosomen te liggen. Chromosoom 11 telt met 155 de meeste actieve geurreceptorgenen, terwijl de chromosomen 2, 4, 18, 20, 21 en Y helemaal vrij zijn van dit type gen.

Senomyx richt zich op het ontwikkelen van nieuwe en verbeterde geur- en smaakstoffen voor toepassing in allerlei consumentenproducten. Met de genetische code van de receptoren in handen zijn deze bijvoorbeeld makkelijk in te bouwen in menselijke cellen in kweek. Daarmee kan het bedrijf stoffen in het laboratorium op hun geureigenschappen testen.