Գիտնականները պարզել են, թե ինչպես են մրջյունները պահպանում հոտառության բացառիկ ճշգրտությունը․ նրանք կիրառում են գենետիկական «վահան», որը թույլ է տալիս խլացնել հարևան ռեցեպտորային գեները:

Այս հայտնագործությունը, որը ներկայացված է Current Biology ամսագրում, բացատրում է վաղուց հնչող հարցը՝ ինչպես է մրջյունի ամեն հոտառական նեյրոն արտացոլում հոտի միայն մեկ ռեցեպտոր, չնայած մոտ հարյուր տարբերակներին:

Մրջյունի գենոմում առկա են հարյուրավոր հոտի ռեցեպտորների գեներ։ Եթե մի նեյրոնը ակտիվացներ մի քանի ռեցեպտոր, ուղեղում առաջացած տեղեկատվությունը կլիներ խառնաշփոթ և անճշտված։ Մրգաճանճերի ներսում այս խնդիրը կարգավորում է հատուկ մոլեկուլային մեխանիզմ, իսկ կաթնասուների մոտ՝ տվյալ գործընթացը ավելի բարդ է և կապված է քրոմատինի վերակառուցման հետ:

Մրջյունները, հատկապես կլոնային մրջյունները, ունեն կաթնասունների համեմատությամբ նույնքան ռեցեպտորների գեներ, որոնք խմբավորված են խիտ կլաստերներով՝ մեկը մյուսի հաջորդված։ Մրգաճանճերի մեթոդը այս տարբերակում չէր ապահովի պահանջվող ընտրողականությունը:

Գիտնականները, աշխատանքը շարունակելով կլոնային մրջյունների հետ, սկզբից անջատեցին բեղիկների հյուսվածքը և վերլուծեցին, թե որոնք ռեցեպտորային գեներն են ակտիվ, նրանց տեղայնացնելով բարձր հավասքով։ Պարզվեց, որ երբ նեյրոնն ակտիվացնում է ընտրած ռեցեպտորային գենը, ՌՆԹ-պոլիմերազ ֆերմենտը՝ ՌՆԹ-ի վրա ԴՆԹ-ն պատճենելիս, «սահում» է գենի սահմաններից դուրս՝ առնելով հարևան գեններին ներքևում, ստեղծելով հատուկ տրանսկրիպտներ։

Հավանաբար, այդ տրանսկրիպտների նպատակն է ճնշել հարևան գեների ակտիվությունը, առանց սպիտակուցների աշխատանքի մեջ մասնակցություն ստանձնելու։

Բացի այդ, հակառակ ուղղությամբ ձևավորվում են «հակաիմաստային» ՌՆԹ-ներ, որոնք փակագծում են վերին գենների ակտիվությունը, արգելելով դրանց ակտիվացումը։ Արդյունքում, ընտրված ռեցեպտորային գենի շուրջ ձևավորվում է լուռ գոտի՝ փակելով վերևում և ներքևում գտնվող գեները։

Այս մեխանիզմը նկատել են ոչ միայն կլոնային մրջյուններում, այլև ուրիշ սոցիալական միջատներում, ինչպիսին են հնդկական ցատկող մրջյուններն ու մեղուները։ Հնարավոր է, որ այս ռազմավարությունը շատ ավելի տարածված է միջատների մոտ, հատկապես նրանցում, ովքեր ունեն բազմաթիվ ռեցեպտորային գեներ։

Ուսումնասիրությունը բացահայտում է, որ նման վահանը մրջյուններին արագ թույլ է տալիս արարել նոր ռեցեպտորային գործառույթներ, քանի որ կրկնվող գեներն այժմ կարող են ինտեգրվել համակարգին՝ առանց լուրջ խնդիրների՝ համակարգն արդեն պաշտպանված լինելով հարևան գեների «աղմուկից»։