Il modo in cui i neuroni del naso scelgono i recettori da esprimere è stato uno dei misteri più intricati sull'olfatto. In un recente studio pubblicato sulla rivista Nature, un gruppo di ricerca dello Zuckerman Institute della Columbia in collaborazione con Andrea Maria Chiariello e Mario Nicodemi, docenti del Dipartimento di Fisica Ettore Pancini dell'Università Federico II, descrive un nuovo meccanismo che potrebbe spiegare come i neuroni olfattivi nel naso dei mammiferi si adattano a rilevare un odore specifico.

Esistono nel nucleo dei precursori delle cellule olfattive una miriade di geni che competono tra loro in un processo in cui sono prima selezionati alcuni geni "finalisti" e poi prevale un unico gene vincitore. Il gene prevalente è quello che determina la sensibilità olfattiva della cellula matura.

Il meccanismo descritto è un fulgido esempio di rottura di simmetria, noto in molti sistemi fisici, in cui il sistema sceglie uno solo tra i molti possibili recettori da esprimere.

A svolgere un importante ruolo che aumenta o diminuisce la capacità di ciascun gene di produrre recettori olfattivi sono una varietà di fattori molecolari che, attraverso un complesso network di contatti fisici nel nucleo, regolano i geni.

Tali molecole, riunendosi in vari gruppi all'interno del genoma, aiutano ad attivare o disattivare geni specifici.

Un ruolo fondamentale è svolto dall'azione dell'RNA trascritto dei recettori, che sembra essere uno dei mediatori delle interazioni che determinano la rottura di simmetria del sistema, attraverso modifiche dell'architettura spaziale del genoma stesso.

Il risultato è un naso dotato di neuroni olfattivi maturi, ognuno dei quali porta sulla sua superficie un solo, specifico recettore olfattivo in grado di riconoscere, per esempio, l'odore della vaniglia o del limone.