Récepteurs olfactifs

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Signaux de transduction au niveau des récepteurs olfactifs.

Les récepteurs olfactifs sont des protéines dans la membrane des neurones récepteurs olfactifs de l'épithélium olfactif. Ces protéines ouvrent un site récepteur vers le milieu extracellulaire. Ce site récepteur est sélectif, il ne peut accueillir que certaines espèces moléculaires. La multiplicité des récepteurs olfactifs (plusieurs centaines chez la majorité des vertébrés, appartenant à une super-famille de protéines (en) couplées à des protéines G) et leur diversité permettent un encodage combinatoire des espèces moléculaires qui les atteignent. On compte ces dernières en dizaine de milliers, probablement toutes discriminées par le système olfactif de la plupart des vertébrés.

Ils sont la porte d'entrée de la transduction de signaux moléculaires en provenance de l'environnement en un message nerveux électrique interprétable par le système nerveux central. Les récepteurs olfactifs sont associés au nom du Dr. Linda B. Buck et de Richard Axel, découvreurs en 1991 de la famille de gènes codant ces protéines[1] ; découverte qui leur a valu le prix Nobel de physiologie ou médecine en 2004.

Les cellules réceptrices olfactives se renouvellent tous les deux mois[2]. Le génome olfactif de la souris comporte environ 1 300 gènes codant des récepteurs olfactifs[3], celui de l’homme un peu moins d’un millier dont une majorité de pseudogènes et une centaine hérités de son ancêtre poisson, 350 environ étant fonctionnels, cette pseudogénisation pouvant être interprétée comme une réduction de l’univers olfactif humain ou une baisse des capacités de discrimination de son odorat[4].

Évolution[modifier | modifier le code]

La famille des gènes des récepteurs olfactifs chez les vertébrés a évolué à travers des événements génomiques tels que des duplications de gènes [5]. Des duplications en tandem ont été mises en évidence par le fait que de nombreux gènes codant des récepteurs appartenant à la même famille phylogénétique sont situés au même locus chromosomique[6]. Une telle évolution implique également l'élimination des gènes au sein des répertoires de famille multigénique par des mutations qui créent de pseudogènes non fonctionnels . Il a été proposé que l’évolution de la vision des couleurs chez les primates peux avoir diminué l'utilité du sens de l'olfaction par les primates, ce qui expliquerait le relâchement des pressions sélectives sur ces gènes et l'accumulation de pseudogènes récepteurs olfactifs chez les primates[7].

Il a été démontré que la sélection négative est toujours faible dans chez les humains modernes ce qui autorise la propagation de mutations délétères dans les populations actuelles. Il en résulte que le plateau de fonction minimale n'a pas encore été atteint chez l'Homme moderne, et donc que la capacité olfactive pourrait encore diminuer[8]. Ceci est considéré comme le premier indice scientifique de l'évolution future de la génétique humaine[8].

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) Buck L.B. & Axel R. (1991) A novel multigene family may encode odorant receptors : a molecular basis for odor recognition. Cell. Apr 5;65(1):175-87.
  2. Lauralee Sherwood, Physiologie humaine, De Boeck Supérieur,‎ 2006 (lire en ligne), p. 178
  3. (en) Xinmin Zhang & Stuart Firestein, « The olfactory receptor gene superfamily of the mouse », Nature Neuroscience, no 5,‎ 22 janvier 2002, p. 124 - 133 (lire en ligne)
  4. (en) G. Glusman, I. Yanai, I. Rubin et D. Lancet, « The Complete Human Olfactory Subgenome », Genome Research, vol. 11, no 5,‎ 1er mai 2001, p. 685-702 (DOI 10.1101/gr.171001)
  5. (en) Nei M and Rooney AP, « Concerted and birth-and-death evolution of multigene families », Annu Rev Genet., vol. 39,‎ 2005, p. 121–152 (PMID 16285855, PMCID 1464479, DOI 10.1146/annurev.genet.39.073003.112240)
  6. (en) Niimura Y and Nei M, « Evolutionary dynamics of olfactory and other chemosensory receptor genes in vertebrates », J Hum Genet., vol. 51, no 6,‎ 2006, p. 505–517 (PMID 16607462, PMCID 1850483, DOI 10.1007/s10038-006-0391-8)
  7. (en) Gilad Y, Wiebe V, Przeworski M, Lancet D, Paabo S, « Loss of Olfactory Receptor Genes Coincides with the Acquisition of Full Trichromatic Vision in Primates », PLoS Biology., vol. 2, no 1,‎ 2004, p. 120–125 (PMID 14737185, PMCID 314465, DOI 10.1371/journal.pbio.0020005)
  8. a et b (en) Pierron D, Cortés NG, Letellier T, Grossman LI., « Current relaxation of selection on the human genome: Tolerance of deleterious mutations on olfactory receptors. », Mol Phylogenet Evol.., vol. 66, no 2,‎ 2013, p. 558-564 (PMID 22906809, PMCID 314465)

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • André Holley, « Système olfactif et neurobiologie », Terrain, no 47,‎ septembre 2006, p. 107-122 (lire en ligne)

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]