Tato podivná mutace vysvětluje mystifikační barvu oranžových koček
Podle nových studií může vaše oranžová kočka hostit dosud nevídanou genetickou cestu pro barevnou pigmentaci
Chris Winsor/Getty Images
Kočky jsou pravděpodobně dokonalé. Alespoň, důkaz naznačuje, že kočkovité linie, které se vyvinuly s minimální variací a maximální účinností, dosáhly „dokonalé“ genetické formy.
„Všechno, co potřebujete vědět o genetice, se můžete poučit od své kočky,“ říká Leslie LyonsVeterinární vědec specializující se na genetiku CAT na University of Missouri. Například studium barev kabátů koček informovalo různé aspekty moderní genetiky, říká. Ale jeden kočičí kožešinový odstín má vědce po celá desetiletí: Orange. V domácích kočkách se zdá, že pomenovost je spojena se sexem; Téměř vždy se vyskytuje u mužů z důvodu mutace na chromozomu určujícím pohlaví. Vědci však dlouho nemohli určit žádný konkrétní gen zodpovědný za kočky z dýně.
Nyní dva papíry, publikované souběžně ve čtvrtek Aktuální biologie, Odhalte pozoruhodně jedinečnou genetickou cestu, která nikdy nebyla vidět v jiných kočkobě – nebo jiných savcích. Se svými kolegy, dvě samostatné skupiny v Stanfordská univerzita a Univerzita Kyushu v Japonsku Nezávisle dospěl ke stejnému překvapivému závěru: Drobná delece v chromozomu kočky X zvýšila aktivitu volaného genu Arhgap36, Kteří vědci nikdy předtím nebyli spojeni s pigmentací. V tomto případě se zdálo, že koaxiální buňky produkující kočičí melanin posouvají oranžové.
O podpoře vědecké žurnalistiky
Pokud se vám tento článek líbí, zvažte podporu naší oceněné žurnalistiky předplatné. Zakoupením předplatného pomáháte zajistit budoucnost působivých příběhů o objevech a myšlenkách, které dnes formují náš svět.
Tato zjištění uzavírají desetiletí vyšetřování okolních koček s odstínem zázvoru – zbarvení kabátu, které „bylo uznáno více než století (AS) výjimkou z genetických pravidel, která vysvětlují zbarvení u většiny savců,“ říká Christopher KaelinGenetik a hlavní autor studie Stanford.
To je částečně proto, že to, co se zdálo, že způsobuje pomerančovou kožešinu u koček, nebylo tolik „oranžovým genem“, protože to byla „oranžová mutace“ v neznámém genu, říká Kaelin. Termín mutace se týká změn původní DNA, poznamenává genetik Greg BarshSenior autor studie Stanford. „Jak tedy víte, že viditelná vlastnost (jako oranžová kožešinu) je způsobena změnou sekvence DNA?“ Barsh přidává. „Odpověď je docela jednoduchá: vidíte, že je zděděna od rodiče k dítěti.“
Značená hojnost mužských oranžových koček dlouho vedla vědce k podezření, že vlastnost je spojena se sexem-konkrétně vázána na změnu chromozomu X. Britská genetikka Mary Lyon potvrdila tuto teorii v roce 1961 prostřednictvím objevu X-inaktivace, kde buňky savců žen náhodně vypnou jeden ze dvou chromozomů X, které zdědily od svých rodičů. Pro většinu savců, včetně lidí a koček, tohle pomáhá předcházet genetickým komplikacím To by mohlo vzniknout z dalšího chromozomu X.
Mužská koťata, také jako většina ostatních mužských savců, mají jeden chromozom X a jeden chromozom Y. Mužské kočky s oranžově zbarvenými rodiči získají pouze jednu kopii oranžové mutace, a tak skončí s zcela oranžovou kožešinou. Ženské kočky však mají dva chromozomy X. Pokud se jedna z nich stane, má oranžovou mutaci, proces X-inaktivace X bude produkovat oranžové, hnědé nebo černé skvrny v závislosti na tom, který chromozom X-orange nebo neorange-je aktivován v této části jejich kůže. To dá kotě celkový vzorec kabátu, který je buď skvrnitý oranžový a černý (želva), nebo záplatu oranžové, černé a bílé (Calico).
V průběhu let vědci byl postupně uzavřen na obecné poloze mutace klíčové mutace na genomu kočky. „Kandidátská oblast měla více než 10 genů, z nichž žádný nebyl známý pro regulaci pigmentu,“ říká Hiroyuki SasakiGenetik a vedoucí autor studie Kyushu University. Sasaki a jeho tým se rozhodli sekvenovat celé genomy koček s různými barvami kabátu, aby se zrušily jakékoli variace na chromozomu X. Podobně tým Stanford shromáždil řadu dat z širokého sortimentu koček, přímo porovnával sekvence DNA oranžových a neorangech.
Oba týmy identifikovaly malou mutaci, která nebyla v ARHGAP36 Gene „ale blízký,“ vysvětluje Kaelin. To znamenalo, že mutace nenarušila expresi genu v genomu kočky, ale že byla dostatečně blízko, aby ovlivnila aktivitu genu, konkrétně v buňkách, které produkují melanin. „To je velmi.“ neobvyklý druh mutace„Barsh říká.
„Cesta (mutace) je zajímavá, protože zvyšuje znalosti o tomto genu a o tom, jak funguje,“ říká Lyons, kterému bylo poděkováno za přispění k kočičím genomickým zdrojům ve Stanfordském dokumentu, ale nebyla zapojena do žádné studie. „To nám říká, že zdraví je složitá interakce genů a výskytů během vývojového procesu.“
Tendence oranžových a želvových koček k zábavnému, přátelskému a někdy zlomyslnému chování je vtip Mezi majiteli koček, ale neexistují žádné vědecké důkazy spojující barvy kabátu a rozdíly v chování, říká Barsh. Vědci si ještě nejsou jisti, zda by mutace mohla hrát roli v tom – je to otázka, na kterou by se chtěli dále zeptat. „Protože ARHGAP36 je exprimován nejen v pigmentových buňkách, ale také v mozku a hormonálních žlázách, zajímavou možností je, že jeho změněná exprese způsobuje změny neuronální aktivity a dokonce i chování, “navrhuje Sasaki.
„Myslíme si, že neexistuje žádná výhoda – nebo opravdu, nevýhoda – mít oranžovou mutaci v kočce,“ říká Barsh. „Je to prostě něco, co se stalo (protože) jsou atraktivní; lidé mají rádi oni, a tak to lidé zachránili.“
