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Les mécanismes moléculaires de la perception olfactive.

Auteur : Dr. Valéry MATARAZZO - CNRS UPR 9024 - Laboratoire de Neurobiologie - Marseille, France.

Adresse actuelle : Johns Hopkins Medical Institute - Department of Neurosciences, Baltimore, MD, USA -


B : Mécanismes moléculaires de la réception des molécules odorantes :

B3.1.2. La découverte chez les autres espèces :

L'identification de nouveaux récepteurs olfactifs s'est poursuivie chez le rat et d'autres espèces connues pour être des modèles génétiques (souris, drosophile, C. elegans...) ou bien des modèles d'études de la communication chimique. Ces travaux ont naturellement renforcé l'idée d'une conservation des mécanismes moléculaires de la réception olfactive à travers l'évolution.

La liste des ORs, qu'ils soient complets ou partiellement identifiés, est large et il vaut mieux faire référence, à défaut de catalogue, à la base de donnée sur les ORs (Olfactory Receptor DataBase) (Skoufos et al., 1999; pour revue voir Mombaertsa, 1999; Mombaertsb, 1999). Cette base de données décrit à ce jour plus de 500 ORs chez plus d'une vingtaine d'espèces allant de la drosophile (Drosophila melanogaster) à l'homme (Homo sapiens). Il n'existe actuellement aucune nomenclature officielle, sauf pour la drosophile (Drosophila Odorant Receptor Comitee, 2000). Chez les vertébrés, cette famille de récepteurs peut tout de même être divisée en deux groupes: aquatiques et terrestres, qui soulignent les adaptations écologiques de l'équipement en ORs des différents vertébrés inférieurs et supérieurs. Un cas particulier, mais non surprenant, est celui des amphibiens qui possèdent le double équipement (Freitag et al., 1995; Freitag et al., 1998).

La recherche de gènes orthologues (homologue entre espèces) a été entreprise entre le chien et l'homme (Issel-Tarver et Rine, 1997), l'homme et d'autres Homonidés (Sharon et al., 1999; Rouquier et al., 1998a; Rouquier et al., 1998b), le rat et la souris (Krautwurst et al., 1998; Zhao et al., 1998). Les pourcentages d'identité étant supérieurs à 90 %, ils sont bien dans l'intervalle attendu pour des séquences orthologues. Cependant, l'exemple de l'expression fonctionnelle de l'OR I7 de rat et de souris a démontré que le récepteur de rat lie plutôt l'octanal, alors que celui de souris (97 % d'identité) lie plutôt l'heptanal (Krautwurst et al., 1998; Zhao et al., 1998). Ce résultat confirme ici que la notion de gènes orthologues n'est pas forcément à mettre en relation directe avec un ligand commun.

Notons que les ORs des invertébrés forment une famille indépendante des ORs de vertébrés. Leur identification a été laborieuse et de nombreuses tentatives n'ont pas abouti car l'hypothèse d'une conservation phylogénétique des ORs applicable aux vertébrés inférieurs ne l'était pas jusqu'aux invertébrés. Grâce à une approche bio-informatique, les spécialistes de la drosophile et du nématode C. elegans, ont mis fin à l'attente (Clyne et al., 1999; Troemel et al., 1995). Les ORs des invertébrés sont aussi des récepteurs à sept domaines transmembranaires mais présentent peu d'homologie avec ceux des vertébrés. Etant donné leur divergence au sein d'une espèce d'invertébré, l'approche stratégique par homologie rend très difficile leur identification d'un invertébré à l'autre (Mombaerts, 1999a).

Au cours de ces dernières années, la révolution moléculaire que représente l'identification des ORs a rapproché l'olfaction des autres secteurs de la communication cellulaire. Mais en annonçant la grande diversité des ORs, les mêmes travaux ont confirmé la singularité du système olfactif au sein des autres systèmes sensoriels (Holley et Sicard, 1994).

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