34.4.2.2 Einzelne sensorische Neurone exprimieren nur einen oder wenige Geruchsrezeptoren

Wie sich herausstellte, werden die Vertreter dieser Genfamilie sehr selektiv in nur wenigen Zellen des Schleimhautepithels exprimiert. In Säugetieren markiert eine rezeptorspezifische Sonde nur 0.1% aller Neurone im Riechepithel, in Fischen mit etwa 100 verschiedenen Rezeptorgenen weniger als 2% aller sensorischen Neurone. Damit verlagert sich die Frage, wie das Nervensystem einen spezifischen Duftstoffreiz entschlüsselt, von der Ebene der Rezeptormoleküle auf die Frage, wie einzelne aktivierte Neurone auf zentralnervöser Ebene unterschieden werden und wie die Information codiert als Kombination von feuernden Neuronen integriert wird. Wie entscheidet aber eine einzelne Zelle, welche von den Tausend zur Auswahl stehenden Rezeptorgenen sie exprimiert? Das Expressionsmuster der Gene ließ sich durch In-situ-Hybridisierung darstellen und zeigte, daß es im Riechepithel eine kleine Anzahl scharf begrenzter Domänen gibt, in denen bevorzugt nur einige hundert von den tausend zur Verfügung stehenden Rezeptorgenen exprimiert werden. Innerhalb einer solchen Domäne unterliegt die Verteilung sensorischer Neurone mit einem bestimmten Rezeptor allerdings eher dem Zufall, als einer räumlich definierten Anordnung. Die Kompartimentierung des Schleimhautepithels in eine kleine Anzahl von Regionen mit geringerer Komplexität vereinfacht nicht nur das Problem, welche Rezeptoren exprimiert werden, sondern wahrscheinlich auch die räumliche Segregation der ableitenden Axone innerhalb des olfaktorischen Bulbus.