Bananflugor luktar som vi
På luktnervceller finns luktreceptorer, som binder till luktpartiklar. När en luktnervcell utvecklas väljer den vilken typ av receptor den ska använda och därigenom vilken lukt den ska reagera på. Hur detta val går till studerar Mattias Alenius, forskare vid Linköpings universitet.
Mattias Alenius studerar och kartlägger luktsystemet i bananfluga, Drosophila Melanogaster. Bananflugans luktsystem fungerar på samma sätt som människans, men är mindre komplicerat.
Mattias akademiska karriärväg var till en början krokig, med både tvära svängar och gupp. Efter gymnasiet skulle Mattias göra lumpen, men det blev inte av, och Mattias fick jobb som skogsarbetare. Mattias kompisar skulle dock studera på universitetet, och det motiverade honom att ändra sina planer.
– Sista ansökningsdagen hade visserligen passerat, men det fanns lediga studieplatser på en kurs i Kemi A vid Umeå universitet. Den hoppade jag på utan att riktigt veta vad jag gav mig in på.
Därefter blev han kvar vid universitetet. Kemi ledde till biologi, och efter två år strukturerade Mattias upp sina studier och började läsa biomedicin vid Uppsala universitet.
– Jag stod på en äng och tittade på olika grässlag, och då insåg jag att jag inte var en ”grön biolog”.
Med en examen i biomedicin återvände Mattias till Umeå, och han hade siktet inställt på cancerforskning.
Ville förstå vävnader
– Men det visade sig att jag inte var så intresserad av att odla celler i plastflaskor – jag ville förstå hur vävnader skapades.
En dag lyssnade Mattias på ett föredrag om luktsystemet av Staffan Bohm. Luktsystemet byggs upp av luktnervceller i näsan. En luktnervcell har, som alla andra nervceller, en cellkropp och långa utskott, axoner, med vilka den kommunicerar med andra celler. På luktnervcellen sitter receptorer som binder till luktämnen i luften. Varje enskild luktnervcell använder endast en typ av luktreceptor, och luktnervceller med samma typ av receptorer skickar sina axoner till samma ställe i hjärnan. Det finns tusentals olika luktreceptorer och därför kan vi känna igen tusentals olika dofter. Detta fascinerade Mattias och hans karriärväg ändrade riktning.
Fokus på luktsystemet hos möss
– Jag började doktorera i Staffans grupp, och vi använde möss för att göra grundläggande studier av hur ett luktsystem utvecklas.
En mus har tusen olika luktreceptorer och ett stort antal luktnervceller. Därför är det nästan omöjligt att beskriva och studera hela luktsystemet i möss. Mattias insåg dessa begränsningar tidigt under sin doktorandutbildning, och i ett samtal med Barry J. Dickson, en av Europas ledande bananflugeforskare med en forskargrupp vid Institute of Molecular Pathology i Wien, föreslog Mattias bananflugan som ett bra försöksdjur att studera luktsystem i.
– Barry blev eld och lågor över mitt förslag, och erbjöd mig att arbeta som postdoktor i hans grupp. Men jag hade tänkt åka till USA, och ha ett glassigt surfarliv, så jag stretade emot i två år innan jag flyttade till Barry, bananflugorna och Wien.
I Wien tog det två år för Mattias att lära sig jobba med bananflugor och att kartlägga deras luktsystem, som sitter i antennerna.
– Nu har vi en karta över i princip ett helt luktsystem, som visar var i antennen luktnervceller med specifika luktreceptorer finns, och till vilken punkt i hjärnan dessa luktnervceller sträcker sina axoner.
Men det här var bara startpunkten. Nu vill Mattias förstå hur ett luktsystem bildas. Han vill ta reda på hur varje luktnervcell får sin identitet, det vill säga varför den väljer att använda en specifik luktreceptor.
Blockering av gener
I gener finns information om proteinernas struktur och uppbyggnad. Genuttryck betyder att ett protein bildas utifrån en gen. Luktreceptorer är proteiner och alla outvecklade nervceller har förmågan att uttrycka alla typer av luktreceptorer.
– Vår idé var att blockera gener hos outvecklade nervceller i antennen med hjälp av en helt ny teknik så kallad RNAi.
RNAi innebär att cellen luras att tro att en gen är ett virus, och det leder till att cellen blockerar uttrycket av den genen. Om blockering med RNAi av en viss gen stoppar uttrycket av en luktreceptor, är det möjligt att den genen är viktig för utvecklingen av de luktnervceller som har den luktreceptorn.
– Vi har faktiskt hittat ett antal gener, som troligtvis är involverade i luktnervcellens val av luktreceptor.
Mattias forskargrupp, en doktorand, en tekniker och tre studenter, arbetar i dag med att studera dessa gener närmare, och han spår att de ”inom en överskådlig framtid” kommer att veta hur luktsystemet i bananflugan byggs upp.
Ofta ute och cyklar
Många av de frågor som Mattias hade när han började forska om luktsystemet har nu delvis fått svar, men det har krävt många arbetstimmar – tiden i Wien användes främst till arbete.
Mattias och hans fru Jenny, hann dock förkovra sig lite i Wiens kulturutbud, som främst innefattar konst och opera.
– Jag utvecklade ett konstintresse i Wien, men mitt kulturintresse sträckte sig aldrig så långt som till opera.
Fritiden i Linköping ägnas framförallt åt träning i form av löpning och cykling. En av anledningarna till att de valde att flytta till Linköping är faktiskt närheten till naturen.
– När vi besökte Linköping gjorde vi en del cykelturer och naturen påminde om Norrlands kärva granskogar.
Mattias och Jenny kommer från Umeå respektive Gällivare, och banden till Norrland är starka. De åker till exempel norrut med jämna mellanrum och Mattias talar fortfarande en utpräglad Umeådialekt.
– När vi var i Wien brukade jag läsa Torgny Lindgren högt, för att få lite Norrlandskänsla.
Text och foto: Elisabet Vikeved