Hvordan frugtfluer lugter CO₂:Undersøgelse identificerer individuelle receptorer, og hvordan man blokerer dem

Frugtfluer bruger et genialt trick til at finde rådnende frugt:De lugter den kuldioxid (CO₂), som frugten afgiver, når den begynder at nedbrydes. Forskere har længe vidst, at frugtfluer har specialiserede neuroner i deres antenner, der er indstillet til at detektere CO₂, men den nøjagtige molekylære mekanisme, hvormed disse neuroner arbejder, er forblevet et mysterium. Nu har en ny undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Nature Neuroscience endelig identificeret de individuelle receptorer på disse neuroner, der detekterer CO₂. Undersøgelsen afslører også, hvordan man blokerer disse receptorer, hvilket potentielt åbner døren til nye måder at kontrollere frugtfluer og andre skadedyr, der tiltrækkes af CO₂.

Sådan registrerer frugtfluer CO₂

Undersøgelsen blev ledet af forskere ved University of California, Berkeley. Forskerne brugte en kombination af genetik, elektrofysiologi og billeddannelsesteknikker til at identificere CO₂-receptorerne på frugtfluens neuroner. De fandt ud af, at disse receptorer er en del af en familie af proteiner kaldet ionotrope glutamatreceptorer (iGluR'er). Disse receptorer aktiveres normalt af neurotransmitteren glutamat, men i tilfælde af frugtfluer har de udviklet sig til også at reagere på CO₂.

Forskerne fandt også ud af, at CO₂-receptorerne er placeret på spidserne af neuronernes dendritter. Dette er den del af neuronet, der modtager signaler fra andre neuroner og sanseceller. CO₂-receptorerne er i stand til at detektere selv meget lave niveauer af CO₂, hvilket er afgørende for, at frugtfluer kan finde rådnende frugter.

Sådan blokerer du CO₂-receptorer

Ud over at identificere CO₂-receptorerne fandt forskerne også en måde at blokere dem på. De screenede et bibliotek af forbindelser og identificerede et lille molekyle, der binder sig til receptorerne og forhindrer dem i at reagere på CO₂. Denne forbindelse kan potentielt bruges til at udvikle nye måder at bekæmpe frugtfluer og andre skadedyr, der tiltrækkes af CO₂.

Potentielle applikationer

Opdagelsen af ​​CO₂-receptorerne på frugtfluens neuroner kan have en række potentielle anvendelser. Det kunne for eksempel bruges til at udvikle nye måder at bekæmpe frugtfluer og andre skadedyr, der tiltrækkes af CO₂. Det kunne også bruges til at studere lugtesansen hos andre insekter og dyr. Endelig kunne det hjælpe forskere til bedre at forstå, hvordan neuroner fungerer, og hvordan de behandler sensorisk information.

Skadedyrsbekæmpelse

CO₂-receptorerne identificeret i denne undersøgelse kan bruges til at udvikle nye måder at kontrollere frugtfluer og andre skadedyr, der tiltrækkes af CO₂. For eksempel kan fælder lokkes med CO₂ og derefter bruges til at fange skadedyrene. Alternativt kan forbindelser, der blokerer CO₂-receptorerne, sprøjtes på afgrøder eller andre områder, hvor skadedyr er et problem. Dette ville gøre skadedyrene mindre i stand til at finde føde og kunne hjælpe med at reducere deres bestande.

At studere lugtesansen

CO₂-receptorerne identificeret i denne undersøgelse kunne også bruges til at studere lugtesansen hos andre insekter og dyr. Ved at sammenligne CO₂-receptorerne i forskellige arter kunne forskerne lære mere om, hvordan lugtesansen har udviklet sig, og hvordan den bruges til forskellige formål. Disse oplysninger kan hjælpe til bedre at forstå, hvordan dyr interagerer med deres miljø, og hvordan de finder mad og parrer sig.

Forstå neurons funktion

Endelig kunne opdagelsen af ​​CO₂-receptorerne på frugtfluens neuroner hjælpe forskere til bedre at forstå, hvordan neuroner fungerer, og hvordan de behandler sensorisk information. Denne information kan være med til at fremme neurovidenskaben og føre til ny indsigt i, hvordan hjernen fungerer.