Nobel 2004 : comment le nez reconnaît les odeurs

Une famille d'environ mille gènes

Richard Axel et Linda B. Buck ont reçu le prix Nobel de physiologie ou médecine 2004 pour leurs découvertes sur les récepteurs olfactifs et l'organisation du système olfactif. Dans leur article de 1991, ils décrivent une très grande famille d'environ 1000 gènes de récepteurs des odeurs chez le rat, soit environ 3 % des gènes, selon Genome Biology. Ces récepteurs appartiennent à la famille des récepteurs couplés aux protéines G.

Un neurone, un récepteur

Axel et Buck ont montré, séparément, que chaque cellule olfactive n'exprime qu'un seul gène de récepteur, et que les cellules portant le même récepteur envoient leurs signaux vers un même glomérule du bulbe olfactif. Futura explique qu'une molécule odorante peut activer plusieurs récepteurs, ce qui dessine dans le cerveau une empreinte, sorte de code-barres de l'odeur.

Pas un récepteur par odeur, mais une combinaison de récepteurs pour chaque odeur.

Des chiffres à prendre avec nuance

L'assemblée Nobel a avancé que nous reconnaissons environ 10 000 odeurs. Le jury a aussi comparé les espèces : les poissons ont à peu près 100 récepteurs, les souris environ 1000. Chez l'humain, le chiffre a été revu : selon la revue médecine/sciences, l'inventaire du génome humain a fini par compter 347 gènes olfactifs, très loin des 1000 évoqués lors de l'annonce du prix.

Pour le parfum, cela veut dire qu'un parfum n'est pas perçu comme une addition de notes, mais comme un motif d'activation de ces récepteurs.

Ce que disent les chiffres chez l'humain

Genome Biology rappelle que ces gènes représentent près de 3 % de nos gènes, mais chez l'humain la plupart sont des pseudogènes : environ 350 codent des récepteurs fonctionnels. Les deux lauréats venaient de deux institutions : Richard Axel de l'Université Columbia, et Linda B. Buck du Fred Hutchinson Cancer Research Center, à Seattle.

La page raconte comment Buck, alors étudiante dans le laboratoire d'Axel, a trouvé les gènes. Elle a retenu trois critères : des récepteurs couplés aux protéines G, une famille de protéines apparentées, et une expression limitée à l'épithélium olfactif du rat. Elle situe cette découverte en 1991. Les deux chercheurs ont montré, de façon indépendante, que chaque cellule réceptrice n'exprime qu'un seul gène de récepteur, et que les cellules portant le même récepteur convergent vers le même glomérule du bulbe olfactif.

Ces travaux ont ouvert la voie à l'étude du code moléculaire des odeurs et des goûts, et ils ont fait grimper les recherches sur l'évolution des familles de récepteurs. Pour la parfumerie, la leçon est simple : une odeur est reconnue par une combinaison de récepteurs, et c'est cette combinaison que le nez interprète comme un parfum.

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