След 60-годишно търсене: Тайната на оранжевите котки най-накрая е разкрита

С лед 60 години търсене генетиците най-накрая идентифицираха гена, който стои в основата на мармаладовата окраска при домашните котки.

Два независими екипа от изследователи установиха, че огненият пух по любимите ни нокти вероятно е резултат от липсващ сегмент от ДНК в некодираща белтъците част от генома на котката.

„Това е генетична мистерия, главоблъсканица“, казва генетикът от Станфордския университет Грег Барш пред Сара Риърдън в Science.

Барш и колегите му откриват, че котешките кожни клетки, от които пониква оранжева козина, експресират 13 пъти повече РНК от ген, наречен Arhgap36, в сравнение с кожните клетки на котки без оранжева козина.

Очаквайки да открият, че кодиращият протеин участък на свръхпродуктивния ген Arhgap36 е мутирал, изследователите с изненада откриват, че вместо това предшестващата го последователност съдържа делеция, която вероятно засяга останалата част от експресията на гена.

Делецията от 5 килобази е била налице при всяка оранжева котка, която изследователите са изследвали от база данни от 188 котки, включваща 145 оранжеви, 6 калико/тортоишъл и 37 неоранжеви котки.

Едно от откритията не беше изненада. Както отдавна се предполагаше, мутиралият ген се намира в Х-хромозомата на котката, което обяснява защо оранжевият цвят изглежда толкова различно при двата пола. Повечето оранжеви котки са мъжки, докато повечето женски котки с известно количество оранжева козина завършват с пачуърк от различни цветове.

„Взети заедно, тези наблюдения предоставят убедителни генетични и геномни доказателства, че делецията  причинява оранжев цвят, свързан с пола“, пишат Барш и екипът в статията си.

Откакто хората за пръв път са заживели заедно с котки преди близо 10 000 години, е любопитно, че черна и оранжева котка могат да станат родители на неочаквана гама от котешки цветове. Мъжките котенца от тази двойка са предимно оранжеви или черни, както може да се очаква. Но женските котенца могат да имат шарения от черно, оранжево и бяло, характерна за калико, или оранжев цвят, характерен за костенурката, разпръснат в черната козина.

И двата екипа потвърдиха, че мутацията, отговорна за оранжевата козина, се намира в Х-хромозомата, поради което между половете могат да се появят такива ясни разлики в цветовото оформяне.

За разлика от мъжете, които имат само едно копие на тази мутация в своята единствена Х-хромозома, жените имат две копия - по едно във всяка от Х-хромозомите, които получават от всеки родител.

Бозайниците произволно инактивират една от двете Х хромозоми във всяка от клетките си, за да избегнат експресирането на излишък от продукти на хромозомата. По този начин женските оранжеви котенца имат активна оранжева мутация в някои от развиващите се тъкани на кожните им клетки, точно до съседните клетки, в които Х хромозомата с мутиралия ген е деактивирана.

В редките случаи, когато и двете Х-хромозоми носят мутацията, женската се превръща в космато огнено кълбо, също толкова рижаво, колкото и всеки мъжки.

Оранжевите котки имат забавната репутация на не най-умните представители на своя вид. Като оставим настрана анекдотите, подобни връзки между котешката окраска и познавателните способности не са научно подкрепени, като няма очевидни негативни последици от тази мутация за здравето или психическото благополучие.

Известно е, че Arhgap36 причинява проблеми в развитието на други животни, когато е прекалено или недостатъчно функционален. Но изглежда, че при оранжевите котки генът е свръхекспресиран само в развиващите се и зрели пигментни клетки, наречени меланоцити.

„Разликата между костенурковите и оранжевите котки е в наличието на допълнителна мутация на бяло петно при оранжевите, която влияе на способността на развиващите се меланоцити да оцеляват, докато мигрират далеч от нервния гребен, позволявайки на оцелелите меланоцитни клонове да се разширяват в по-голяма област на тялото“, обясняват Барш и колегите му.

Второто проучване, ръководено от генетикът от университета Кюшу Хидехиро Тох, също идентифицира Arhgap36 като гена на оранжевата котешка кожа. Те установяват, че по-голямата експресия на този ген потиска гените на цветните пигменти, като измества тъмнокафявите до черни пигменти еумеланин към червеникавите до жълти пигменти феомеланин.

Не пропускайте най-важните новини - последвайте ни в Google News Showcase