自然界中存在成千上萬種氣味分子，動(dòng)物對(duì)這些氣味分子有著驚人的識(shí)別能力。鼻中的嗅感覺神經(jīng)元（Olfactory sensory neuron，OSNs）可以直接感知?dú)馕秱魉头肿?，然后向大腦發(fā)生信號(hào)。人類中有1000多種不同類型的OR基因，廣泛分布于兩條染色體上；小鼠、狗和其他的動(dòng)物則有更多的OR基因。然而很久以來，生物學(xué)家們一直疑惑于，每個(gè)神經(jīng)細(xì)胞如何只配備一種類型的嗅覺受體（OR）。
一個(gè)神經(jīng)細(xì)胞zui初選擇一個(gè)特定的等位基因有可能是概率性的。然而一旦做出決定，細(xì)胞如何鎖定選擇的等位基因，以及如何沉默其他的競(jìng)爭(zhēng)基因？解釋這一機(jī)制對(duì)于研究者們而言一直以來是一個(gè)挑戰(zhàn)?，F(xiàn)在，科學(xué)家們找到了問題的答案：在于表觀遺傳機(jī)制，其導(dǎo)致了染色體空間重排。這一研究發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《細(xì)胞》（Cell）雜志上。
利用多種染色和標(biāo)記技術(shù)，Lomvardas和同事們發(fā)現(xiàn)，幾乎所有的OR基因都集中在幾個(gè)靠近嗅細(xì)胞核中心，以及異染色質(zhì)密集區(qū)域邊界上的位點(diǎn)內(nèi)。這些位點(diǎn)中的OR基因均不表達(dá)（沉默）。
單一選擇的OR等位基因定位非常接近密集沉默區(qū)域，但卻跨過了基因富集常染色體區(qū)域的邊界，因而容易表達(dá)。
一種稱作lamin b受體的特異蛋白表達(dá)減少，對(duì)于產(chǎn)生這種除一個(gè)之外所有OR基因的空間隔離至關(guān)重要。在其他類型的細(xì)胞中，lamin b受體將異染色質(zhì)錨定到細(xì)胞核被膜。在成熟嗅感覺神經(jīng)元中，異染色質(zhì)則錨定在核中心。
為了揭示這一機(jī)制作用機(jī)理，Carolyn Larabell 和Mark LeGros在*光源國(guó)家X射線斷層攝影中心（NCXT），構(gòu)建出了嗅神經(jīng)元的三維圖像。無需固定和染色，X射線斷層攝影可成像完整的含水細(xì)胞，生成檢測(cè)內(nèi)外部的三維圖像。
研究人員發(fā)現(xiàn)，在野生型嗅覺神經(jīng)元中，lamin b受體表達(dá)受到抑制，X射線斷層攝影揭示出沉默OR基因所在位點(diǎn)相應(yīng)的凝縮染色質(zhì)結(jié)構(gòu)，集中在*異染色質(zhì)。
然而，當(dāng)在嗅覺神經(jīng)元中驅(qū)動(dòng)lamin b受體表達(dá)時(shí)，整個(gè)細(xì)胞核擴(kuò)展。位點(diǎn)離開核中心，重新定位靠近被膜，隨后解聚；核膜自身發(fā)生折疊。從前沉默的OR基因現(xiàn)在可以自由地表達(dá)，在這種情況下神經(jīng)元可能會(huì)將混合的氣味信號(hào)傳遞到大腦
在這篇文章中，來自加州大學(xué)舊金山分校的Stavros Lomvardas領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組在小鼠中檢測(cè)了OR的表達(dá)。小鼠大約有2,800種不同的OR等位基因。
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