为了产生健康的精子，小鼠必须拥有一些基因，而这些基因以其完全不同的用途而闻名：实现味觉。这并不像您想象的那么令人惊讶。在过去的十年中，生物学家们已经在大脑、肠道、肾脏以及全身其他部位发现了味觉和嗅觉受体——最初认为它们仅限于口腔和鼻子。正如七月份发表在《美国国家科学院院刊》上的精子研究所示，它们在所有这些地方的作用仍然是一个谜。
这个偶然的发现源于几年前开始的一项实验，当时费城莫奈尔化学感官中心的味觉研究员贝德里奇·莫辛格试图培育出缺失两种参与感知甜味和鲜味（美味）蛋白质的小鼠。他将各自缺失其中一种蛋白质的亲代小鼠进行杂交，期望至少有一些后代会同时缺失这两种蛋白质。然而，在一窝又一窝的后代中，没有一只这样的小鼠出生。
莫辛格和他的同事们感到困惑，他们通过证明雌性小鼠可以传递缺失感觉蛋白的遗传物质，而雄性小鼠则不能，从而将问题追溯到雄性小鼠身上。“这非常奇怪，而且非常引人注目，”他说。为了探索与味觉相关的基因如何作用于精子，研究人员培育出缺失一种蛋白质基因的小鼠，然后给雄性小鼠喂食一种可以关闭第二个基因的药物。最后，他们观察了这些动物的精子——他们所看到的是一团糟。精子头部弯曲且通常过大，尾部自身扭曲。通过沉默这两个味觉基因，研究人员不知何故破坏了精子生成机制。
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精子已被证明含有苦味受体和嗅觉受体，它们很可能感知卵子释放的化学物质。但圣路易斯华盛顿大学的 Yehuda Ben-Shahar 表示，这种蛋白质可能在精子发育中发挥作用的想法是新的。在其他已发现味觉和嗅觉受体的细胞和器官中，通常“细胞成熟，然后这些东西开始发挥作用，与环境相互作用，”他说。“据我所知，这是这些类型的基因最早被牵涉到生物系统中的情况。”
这两个基因究竟如何控制精子发育仍然是一个谜。在身体的其他部位，研究人员发现味觉和嗅觉受体有助于感知毒素、接收来自肠道细菌的信息或阻止病原体。在今年早些时候举行的化学感觉科学协会会议上，Ben-Shahar 甚至主持了一个完全致力于在意外地点出现的感官受体的专题研讨会。
最近发现的大量成果提醒我们，即使对于生物学家确信已经掌握的基因，也可能存在一个全新的替代用途世界。“当我们为基因分配功能时，这是一种非常狭隘的生物学观点，”Ben-Shahar 说。“可能对于我们为其分配特定功能的每个分子，如果你足够努力地寻找，你会发现它在其他环境中也在做其他事情。”