Категорія: Наука та медицина
Дата публікації: сьогодні о 12:37

Вчені розкрили загадку рудої шерсті в котів

Олександр Петров

Джерело: Science Alert

Близько 60 років генетики намагались виявити ген, який відповідає за рудий колір шерсті в котів.

Головні тези:

Спеціалісти з Стенфордського університету відкрили, що рудий колір шерсті у котів результат відсутності певного сегмента ДНК у котячому геномі.
Виявлено, що мутований ген Arhgap36 на Х-хромосомі відповідає за руде забарвлення шерсті в котів та різне забарвлення у котів і кішок.
Мутації у гені Arhgap36 не впливають негативно на здоров’я котів, проте можуть створити проблеми у розвитку інших тварин.
Дослідження показали, що ген Arhgap36 пригнічує гени кольорових пігментів, змінюючи темно-коричневі та чорні пігменти в руду шерсть.
Нові відкриття у генетиці дозволяють краще зрозуміти механізми формування рудого забарвлення шерсті у котів та вивчити особливості мутацій у генах.

Що відомо про причини рудого забарвлення котів

Зокрема, науковці зі Стенфордського університету з’ясували, що будь-який рудий відтінок шерсті в котів є наслідком відсутності сегмента ДНК у небілковій частині котячого геному.

Це була генетична загадка, головоломка, — пояснює генетик зі Стенфордського університету Грег Барш.

Науковець та його колеги дізнались, що клітини шкіри котів, з яких росте шерсть із рудим забарвленням, виробляють у у 13 разів більше РНК гена Arhgap36, ніж клітини шкіри котів, які не мають рудої шерсті.

Вчені дізнались, що руді кішки та коти мають шерсть різного забарвлення — Рудий кіт

Очікуючи, що білок, який кодує ділянку надпродуктивного гена Arhgap36, мутував, дослідники були здивовані, коли виявили, що послідовність, яка передує йому, містить делецію, яка, ймовірно, впливає на решту експресії гена. Видалення в 5 кілобазах було присутнє у кожного помаранчевого кота, якого дослідники вивчили з бази даних 188 котів, що включала 145 помаранчевих, 6 ситцевих і 37 непомаранчевих котів, — зазначається у дослідженні науковців.

Науковці підкреслюють, що один з отриманих ними результатів не став несподіванкою. Дослідники передбачали, що існує мутований ген, який пояснює різний відтінок померанчого кольору шерсті у рудих котів різної статі.

Більшість помаранчевих котів є самцями, тоді як у більшості кішок з помаранчевою шерстю з'являються плями різних кольорів.

У сукупності ці спостереження надають переконливі генетичні та геномні докази того, що делеція 5 кб спричиняє зчеплений зі статтю помаранчевий колір, — підкреслюють дослідники.

Як генетика формує відмінності у забарвленні шерсті рудих котів різних статей

Двом командам науковців вдалось підтвердити, що мутований ген, який відповідає за руде забарвлення шерсті в котів, знаходиться на Х-хромосомі, що зумовлює різне забарвлення шерсті в рудих котів різної статі.

Порівняно із самцями, які мають лише одну копію цієї мутації на своїй єдиній Х-хромосомі, самки мають дві копії, по одній на кожній Х-хромосомі, яку вони отримують від кожного з батьків.

Ссавці випадковим чином інактивують одну з двох Х-хромосом у кожній клітині, щоб уникнути експресії надлишку продуктів хромосоми. Це призводить до того, що самки помаранчевих кошенят мають активну помаранчеву мутацію в деяких клітинах шкіри, що розвиваються, поруч із сусідніми клітинами, в яких Х-хромосома з мутованим геном деактивована, — пояснюють автори матеріалу.

Науковці підкреслюють, що такі мутації не несуть негативних наслідків для здоров’я котів.

Однак дослідники підкреслюють, що ген Arhgap36 створює проблеми у розвитку інших тварин.

Проте, швидше за все, у помаранчевих котів ген надмірно експресується тільки у пігментних клітинах, які розвиваються та дозрівають.

Різниця між черепаховими і ситцевими котами полягає в наявності додаткової мутації білої плямистості у ситцевих, яка впливає на здатність меланоцитів, що розвиваються, виживати, коли вони мігрують від нервового гребеня, дозволяючи клонам меланоцитів, які виживають, поширюватися в більшій області тіла, — пояснюють науковці.

За результатами ще одного дослідження, проведенного генетиком з Університету Кюсю Хідехіро Тохом, Arhgap36 дійсно сприяє появі рудої шерсті в котів.

За їхніми даними, більше виявлення цього гена пригнічує гени кольорових пігментів змінюючи темно-коричневі та чорні пігменти еумеланіну на червонувато-жовті пігменти феомеланіну.