|
Разгадали тайну оранжевого цвета Гарфилда
|
|
|
|
Гарфилд, герой одноименного комикса, созданного Джимом Дэвисом в 1978 году, как и многие кошки, которые бродят по нашим домам, оранжевый. Он рыжий точно так же, как некоторые люди рыжеволосые, некоторые лошади коричневые, а некоторые собаки - ирландские сеттеры, но есть одно важное отличие.
|
|
|
|
У всех других животных, включая рыжеволосых людей, мы знаем, чем вызван этот характерный окрас, но, что удивительно, до сих пор мы не знали, что вызывает его у кошек и представителей семейства кошачьих в целом.
|
|
|
|
На сайте bioRxiv — одном из самых популярных ресурсов для предварительной публикации ранее не просмотренных статей - только что были опубликованы две статьи, в которых объясняется генетика рыжих кошек. Одна из них была опубликована в лаборатории Грега Барша в Стэнфордском университете, Калифорния. Другой - из лаборатории Хироюки Сасаки в Университете Кюсю, Япония.
|
|
Эумеланин и феомеланин - два пигмента млекопитающих.
|
|
|
|
У млекопитающих есть только два пигмента, которые представляют собой два цвета меланина: эумеланин (темно-коричневый, черноватый) и феомеланин (желтоватый, красноватый или оранжевый). Рыжеволосые вырабатывают только феомеланин, в то время как темнокожие люди накапливают в основном эумеланин. Все остальные цвета кожи и волос находятся где-то посередине, благодаря 700 генам, которые регулируют пигментацию у животных.
|
|
|
|
|
|
|
У приматов, лошадей, грызунов, собак, коров и многих других животных выработка меланина и принятие решения о производстве эумеланина или феомеланина зависит от мембранного белка MC1R. Он контролирует клетки кожи, известные как меланоциты, которые выделяют меланин. При выделении меланоцитарстимулирующего гормона (альфа-МСГ) меланоциты начинают вырабатывать эумеланин. Если в действие вступает антагонист, такой как сигнальный белок агути или бета-дефензин у собак, выработка темного эумеланина прекращается, и вместо него меланоциты вырабатывают оранжевый феомеланин.
|
|
|
|
Однако кошки - это совсем другое дело. Любой, кто держит кошек в доме, знает, что это очень необычные животные, совершенно особенные во всех отношениях, и это касается и их пигментации.
|
|
|
|
У кошек выработка эумеланина или феомеланина не контролируется рецептором MC1R. Вместо этого он находится в руках локуса (ген которого до сих пор был неизвестен), называемого "оранжевым". Локус - это физическое местоположение в геноме, эффекты которого известны (например, черная или оранжевая окраска), но не известны детали точной последовательности ДНК, которую он содержит, или ген, к которому он принадлежит.
|
|
|
|
По этой причине мы обычно сначала идентифицируем локус, а затем, со временем, обнаруживаем и подробно описываем связанный с ним ген. Оранжевый локус у кошек может быть двух видов: вариант "О", который поддерживает выработку феомеланина (оранжевый), и вариант "о", который отвечает за выработку эумеланина (черный).
|
|
|
|
Следует отметить одну деталь: оранжевый локус находится на Х-хромосоме. Самки кошек имеют XX, а самцы - XY, как и все другие млекопитающие. И, как и у всех млекопитающих женского пола, все клетки на протяжении всего развития случайным образом инактивируют одну из двух копий Х-хромосомы. У самок кошек, несущих вариант "О" на одной Х—хромосоме и вариант "о" на другой, на теле появляются участки оранжевого цвета (в тех областях, где у них инактивирован аллель "о") и другие участки черного цвета (при инактивации аллеля "О").
|
|
|
|
Это означает, что когда мы видим двухцветную (черную/оранжевую) или трехцветную (черную/оранжевую/белую) кошку или одну из ее более разбавленных разновидностей, мы знаем, что это, должно быть, самка, и ее пигментный рисунок будет совершенно уникальным.
|
|
|
|
Коты-самцы бывают оранжевыми или черными (у них только одна Х-хромосома), но не могут быть двухцветными или трехцветными, если только у них нет хромосомных изменений, эквивалентных синдрому Клайнфельтера у людей (когда самцы рождаются с дополнительной Х-хромосомой).
|
|
|
|
Пестрые коты
|
|
|
|
Таким образом, у самок могут быть уникальные мозаичные узоры, которые так ценятся любителями кошек. При совпадении с другой мутацией, которая влияет на пролиферацию и дифференцировку меланоцитов (приводит к образованию белых пятен без пигментации), появляется трехцветная кошка, широко известная как ситцевая.
|
|
|
|
Каждая бязь уникальна, поскольку в процессе развития происходит случайная инактивация одной из Х-хромосом в каждой пигментной клетке. Чем раньше происходит инактивация, тем крупнее пятно. Чем позже это происходит, тем меньше пятна.
|
|
|
|
Ген оранжевой шерсти кошек
|
|
|
|
До сих пор мы не знали, какой ген скрывается за оранжевым локусом у кошек. Недавняя работа Барша и Сасаки выявила, что это не кошачий гомолог MC1R, а другой: ген Arhgap36. Коты-самцы с оранжевой шерстью, а также с оранжевыми пятнами у пестрых кошек являются носителями мутации в этом гене, которая блокирует выработку эумеланина и позволяет вырабатывать феомеланин.
|
|
|
|
Эти два исследования являются прекрасным примером хорошего, фундаментального, основательного исследования, цель которого - удовлетворить научное любопытство, не зная его непосредственного применения, и понять, в данном случае, почему этот озорной кот Гарфилд оранжевый.
|
|
|
|
Источник
|
