L'étude des sens chimiques (olfaction ou odorat, gustation ou goût, perception des phéromones) a connu une révolution à la charnière du 20e et du 21e siècles, symbolisée par l'attribution du Prix Nobel de Physiologie et de Médecine à deux chercheurs états-uniens, Richard AXEL et Linda BUCK. Quelle est donc leur contribution ? C'est d'avoir, en 1991, découvert les récepteurs olfactifs, c'est-à-dire les molécules biologiques qui sont capables de reconnaître les produits chimiques odorants et de transformer le signal chimique en un signal nerveux "compréhensible" par le cerveau. A vrai dire, ces résultats étaient attendus depuis longtemps car les conceptions en vigueur dans le domaine de la perception des molécules à signification biologique (ici les odeurs, mais aussi les hormones, les facteurs de croissance, les neuromédiateurs) impliquent l'existence de récepteurs, c'est-à-dire de molécules protéiques dont la structure tridimensionnelle (c'est-à-dire structure en trois dimensions) s'ajuste à la forme de la molécule à capter. Mais il existe toutefois une grande différence entre un récepteur olfactif et un récepteur hormonal (par exemple le récepteur de l'insuline) : c'est que le récepteur hormonal est configuré pour capter un et un seul message d'une seule molécule, l'insuline, alors que, dans l'espace des odeurs, il y a tellement de produits chimiques odorants (dizaines ou centaines de milliers) qu'il était difficile d'imaginer que le génome des mammifères, limité à 30000 gènes, puisse héberger des dizaines de milliers de gènes codant chacun un récepteur olfactif. Ce paradoxe apparent a été résolu au cours de la dernière décennie où l'on a pu montrer qu'un récepteur olfactif peut reconnaître plusieurs molécules odorantes et qu'une même molécule odorante peut être reconnue par plusieurs récepteurs olfactifs. Cette reconnaissance à base combinatoire génère très rapidement un grand nombre de possibilités de discrimination, si bien qu'un répertoire de 350 gènes de récepteurs olfactifs (ce qu'on trouve chez l'Homme) génère plusieurs millions de possibilité d'identification si chaque récepteur peut capter trois substances odorantes différentes. La découverte de Axel et Buck a permis de générer des outils moléculaires (c'est-à-dire des séquences d'ADN ou des anticorps) qui, utilisés comme marqueurs, on permis de reconstituer les premières étapes de la génération du message olfactif.
