مگس‌های میوه دارای گیرنده چشایی تشخیص مواد قلیایی هستند | بهمن 1401
یالی ژانگ، عصب‌زیست‌شناس مرکز حواس شیمیایی مونل در فیلادلفیا و همکارانش، برای آزمایش ترجیح مگس‌ها برای غذاهای دارای سطوح pH مختلف، ظرف حاوی ژل شیرین را به آن‌ها ارائه دادند که pH نیمی از آن خنثی بود و نیم دیگر با هیدروکسید سدیم مخلوط شده بود تا قلیایی شود. هر نیمه همچنین با رنگ قرمز یا آبی مخلوط شده بود. پس از خوردن ژل مورد علاقه، شکم شفاف مگس‌ها به رنگ قرمز، آبی یا بنفش (اگر از هر دو می‌خوردند) درمی‌آمد.
پژوهشگران دریافتند که هرچه pH غذای قلیایی بالاتر باشد، مگس‌ها بیشتر از آن صرف‌نظر می‌کنند و سراغ غذای خنثی‌تر می‌روند. اما گروهی از مگس‌ها در تشخیص بین دو وعده غذایی عملکرد خوبی نداشتند. غربالگری این مگس‌ها نشان داد آن‌ها دارای جهش در ژنی به نام آلکالیفیل (یا به اختصار آلکا) هستند. مشخص شد این ژن در نورون‌های چشایی موجود در نوک گوشتی خرطوم آن‌ها (معادل زبان پستانداران) و همچنین در سلول‌های انتهای پاها و شاخک‌های آن‌ها فعال است.
پژوهشگران با انجام مطالعات سلولی دریافتند که ژن آلکا پروتئین گیرنده‌ای را بیان می‌کند که فعالیت طبیعی آن توسط محلول‌های قلیایی تحریک می‌شود. در حضور باز، پروتئین گیرنده کانالی را در غشای سلولی باز می‌کند تا یون‌های کلرید دارای بار منفی از نورون خارج شوند و فوراً پیامی را به مغز مگس منتقل کنند تا از غذا اجتناب کند. لیمان می‌گوید بیشتر گیرنده‌های حسی شامل کانال‌هایی هستند که حرکت یون‌های با بار مثبت را به درون سلول کنترل می‌کند و نه اینکه خروج یون‌های دارای بار منفی را به خارج از نورون کنترل کنند.
فعال کردن مصنوعی سلول‌های بیان‌کننده ژن آلکا با استفاده از تکنیک اپتوژنتیک موجب شد حشرات ظاهراً با این تصور که محلول قندی بیش از حد قلیایی است، خرطوم خود را از آن بیرون بکشند.
شیرین، ترش، قلیایی
لیمان می‌گوید این یافته خاص احتمالاً به‌طور مستقیم برای مهره‌داران کاربردی ندارد، زیرا آن‌ها ژن آلکا ندارند. او می‌گوید، اگرچه انسان‌ها و مگس‌ها می‌توانند طعم‌های مشابهی نظیر طعم شیرین، تلخ و ترش را احساس کنند، برای این کار از گیرنده‌های متفاوتی استفاده می‌کنند. با‌این‌حال مطالعه می‌تواند محرک انجام پژوهش‌هایی در این زمینه باشد که آیا مهره‌داران دارای انواع مشابهی از گیرنده‌های کلرید هستند و اینکه آیا طعم متمایز قلیایی را تشخیص می‌دهند.
لیمان می‌گوید کشف جدید در مگس‌ها می‌تواند دراین‌باره که این حشرات چگونه به نشانه‌های محیطی واکنش نشان می‌دهند، برای مثال در تصمیم‌گیری برای انتخاب محل تخم‌گذاری و همچنین در زمینه‌ی کنترل آفات، بینش‌های جدیدی فراهم کند.