Koku alma (olfaksiyon), uzun zamandır incelenen biyolojik bir süreçtir. Bu sürece dair düşünsel kökenler, Antik Yunan filozofları Demokritos ve Epikuros'a kadar dayanır; bu düşünürler, evrendeki her şeyin atomlardan oluştuğu anlayışı çerçevesinde koku algısını da atomik parçacıkların duyusal organlara temas etmesiyle açıklar.[1] Demokritos’un atomik teorisinin savunucuları, tatlı kokulu maddelerin atomlarının yumuşak yapılı; kötü kokulu maddelerin de burnu rahatsız edecek şekilde sert ve çıkıntılı yapıda olduğunu öne sürmüşlerdir.[2]

Romalı filozof Lucretius (MÖ 50) ise ünlü eseri De Rerum Natura'da kokunun parçacıklar halinde yayıldığını, farklı hayvanların koku algılama yeteneklerinin birbirinden farklı olduğunu ve nesneler bozulduğunda, yandığında veya kırıldığında koku yaymaya daha eğilimli olduğunu öne sürmüştür. Ayrıca her koku parçacığının kendine özgü bir şekli olduğunu, kokuyu algılayan alıcılar (reseptörler) ve sinir yollarının bu şekillerle uyumlu olduğunu ve böylece kokunun algılandığını belirtir. Tabi moleküler reseptörleri modern anlamda tanımlamamıştır. Bu noktada Lucretius'un felsefi bir benzetme yaptığını belirtmek olanaklıdır. Aynı molekülün farklı alıcılarda farklı biçimlerde algılanmasının, o molekülün bu yolaklara girişinin niteliğiyle açıklanabileceğini; dolayısıyla bir kişi tarafından acı olarak algılanan bir koku parçacığının başkası tarafından tatlı olarak algılanabileceğini vurgular.[3]

Klasik Model: Anahtar-Kilit (Docking Theory)

Lucretius’un özellikle koku parçacıklarının kendine özgü şekli ve bu şekille uyumlu alıcılara sahip olduğu fikri modern dönemde de geçerliliği olan anahtar-kilit modelinin felsefi bir öncülü olarak görülebilir. Bu modele göre, her koku molekülü (odorant) kendine özgü bir üç boyutlu yapıya ve yüzeyde yer alan fonksiyonel gruplara sahiptir. Reseptörler ise yalnızca belirli şekil ve kimyasal özellikteki molekülleri tanıyabilen kilitler gibidir.

Tüm Reklamları Kapat

1991 yılında Richard Axel ve Linda Buck, koku reseptörlerini ve bu reseptörlerden gelen sinyallerin moleküler olarak algılanma sürecini açıklamış ve memelilerin burun epitel hücrelerinde bulunan yaklaşık 1000 tane olfaktor geni tespit etmişlerdir. Axel ve Buck bu alandaki çalışmalarıyla 2004 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü’nü kazanmışlardır.[4]

Axel ve Buck’ın çalışmalarına göre ilgili molekül, reseptörün bağlanma bölgesine uygun şekilde yerleştiğinde (İng: "docking") hidrojen bağları, elektrostatik çekimler, dipol etkileşimleri ve Van der Waals kuvvetleri gibi zayıf etkileşimler aracılığıyla bir sinyal tetiklenir. Bu sinyal, G-protein bağlı reseptör (GPCR) aracılığıyla hücre içi ikinci habercilere (örneğin cAMP) aktarılır ve sonunda beyindeki olfaktör bulbusa iletilir.