: 22.05.2025
Найдена мутация, которая делает кошек «рыжиками»
Кошки – это не только домашние любимцы, но и любопытный объект для генетиков. Множество вариаций внешнего облика, включая особенности окраски, делает их прекрасными моделями для изучения функций и регуляции генов. Недавно ученые из США и Японии практически одновременно выяснили, какие молекулярные особенности придают кошкам один из наших самых любимых окрасов – рыжий
Красно-желтая, «солнечная» пигментация волосяного покрова млекопитающих в природе не редкость: такие оттенки шерсти имеют, к примеру, тигры, собаки – золотистые ретриверы, орангутаны. Ну, и конечно, рыжеволосые люди. Во всех этих случаях рыжий цвет обусловлен одной или двумя известными мутациями.
Рыжий окрас домашних кошек (Felis silvestris catus), в отличие от остальных видов, связан с полом: подавляющее большинство рыжих кошек – самцы. Поэтому ученые много лет подозревали, что рыжий ген связан с женской хромосомой.
Как у большинства млекопитающих, у кошек пол определяется парой хромосом: у самцов – XY, самок – XХ. Так что кот, имеющий только одну «женскую» Х-хромосому, будет рыжим, если унаследует соотвествующий ген.
Кошке же нужны для этого две копии гена – в каждой Х-хромосоме. При наличии лишь одного рыжего гена они имеют либо черепаховый окрас (рыжий с черным), либо трехцветный (с рыжими, черными и белыми пятнами). Пятна образуются потому, что на ранних стадиях развития в каждой клетке случайным образом инактивируется лишь одна из Х-хромосом. В результате образуется мозаика пигментных клеток, часть из которых имеет рыжий цвет. Этот эффект стал хрестоматийным примером инактивации Х-хромосомы, но ответственный за «рыжесть» ген был неизвестен.
Недавно две независимые группы ученых из США и Японии нашли этот ген. Обе группы анализировали известные расшифрованные геномы кошек, а также сравнивали образцы ДНК кошек с разным окрасом.
Оказалось, что в меланоцитах – пигментных клетках кожи, вырабатывающих пигмент меланин, в Х-хромосоме всех рыжих кошек имелась делеция (отсутствие участка) в некодирующей области. И это сопровождалось более высокой активностью гена Arhgap36. Вообще-то этот ген ранее считался не имеющим отношение к пигментации и изучался исследователями, работающими в области изучения рака и биологии развития. Как было установлено, его избыточная экспрессия в нейроэндокринных тканях может привести к развитию опухоли.
Меланоциты, как и ткани, где Arhgap36 активен, являются производными особой зародышевой структуры (нервного гребня), так что и в этих клетках ген может успешно работать. Однако обычно активность Arhgap36 в меланоцитах подавлена. Мутация в некодирующей области, по-видимому, все меняет: Arhgap36 становится активным, подавляя один из этапов молекулярного пути, контролирующий цвет шерсти у других рыжих млекопитающих.
Ученые считают, что это явление специфично для пигментных клеток. По крайней мере, исследование работы Arhgap36 в почках, сердце, головном мозге и надпочечниках не выявило отличий между рыжими и прочими кошками.
Японские ученые также показали, что Х-хромосомы в меланоцитах трехцветных кошек содержат два варианта гена Arhgap36. И в меланоцитах рыжих участков кожи этот ген был гораздо активнее, чем в черных или белых.
Интересно, что ген Arhgap36 есть у людей, и он связан с такими заболеваниями, как рак кожи и выпадение волос, так что полученные результаты могут иметь значение для медицины. При этом вполне возможно, что действие Arhgap36 на окраску волосяного покрова может быть специфично для домашних кошек либо представителей семейства кошачьих. По крайней мере, ни одна из попыток введения в ДНК мышей соответствующих генетических вариаций не увенчалась успехом – цвет шерсти животных не изменился.
Подобные исследования на кошках интересны тем, что они показывают, как происходит эволюция на молекулярном уровне, как гены приобретают новые функции, способствующие адаптации.
Правда, в отношении адаптивности рыжего окраса кошек есть сомнения. Возможно, редкие, красочные рыжие, трехцветные и черепаховые кошки просто больше привлекали внимание человека еще на ранних стадиях одомашнивания, судя по сохранившимся древним рисункам. И их размножение поощрялось.
Что касается бытующего мнения, что рыжий окрас связан с «хулиганским» поведением, то оно вряд ли обосновано. Скорее все дело в том, что большинство рыжих – самцы, которые больше, чем самки, склонны к такому поведению.
Фото: https://www.pickpik.com
Публикации по теме:
: 22.05.2025 
