Ученые обнаружили уникальную генетическую мутацию у рыжих кошек
Ученые из Стэнфордского медицинского центра раскрыли давнюю генетическую загадку, связанную с уникальным окрасом рыжих домашних кошек. Их исследование, опубликованное в Current Biology, выявило редкую мутацию на Х-хромосоме, которая не встречается у других млекопитающих. Это открытие углубляет понимание того, как небольшие генетические изменения могут приводить к появлению новых признаков, а также подчеркивает необычный механизм регуляции генов, характерный исключительно для домашних кошек.
Генетическая основа рыжего окраса
Многие млекопитающие, включая тигров, золотистых ретриверов и даже людей, имеют рыжие оттенки в окрасе, но только у домашних кошек этот признак соединен с полом. Рыжий окрас гораздо чаще встречается у самцов (котов), поскольку мутация расположена на Х-хромосоме. Самцы (XY) становятся полностью рыжими, если наследуют эту мутацию, а самки (XX) проявляют окрас лишь при наличии мутации в обеих Х-хромосомах. Если у самки только одна мутированная Х-хромосома, она демонстрирует черепаховый или калико-окрас из-за случайной инактивации одной из Х-хромосом в разных клетках.
Поиск мутации и неожиданный ген
Исследователи сузили поиск до участка Х-хромосомы, содержащего 51 генетический вариант, и после исключения 48 из них обнаружили ключевую делецию, усиливающую активность гена Arhgap36. Этот ген ранее не связывали с пигментацией — он известен своей ролью в нейроэндокринных тканях и возможной связи с опухолями. Однако у рыжих кошек Arhgap36 начинает экспрессироваться в пигментных клетках, что подавляет один из этапов молекулярного пути, отвечающего за цвет шерсти.
Интересно, что у других млекопитающих рыжий окрас возникает из-за мутаций в других генах, влияющих на более ранние стадии этого же пути. Таким образом, рыжие кошки демонстрируют уникальный механизм регуляции пигментации, не встречающийся в природе у других видов.
Эволюционный контекст и значение
Эта мутация, вероятно, возникла на ранних этапах одомашнивания кошек и распространилась благодаря человеческому предпочтению необычным окрасам. Упоминания о таких кошках встречаются еще в XII веке, что подтверждает древность мутации.
Исследование также поднимает вопрос о возможном влиянии мутации на другие аспекты, помимо окраса. Хотя анализ не выявил различий в экспрессии Arhgap36 в других тканях (почках, сердце, мозге), ученые не исключают, что мутация может косвенно влиять на поведение. Однако стереотипы о характере рыжих кошек, скорее всего, связаны с их полом (преобладанием самцов), а не с генетической мутацией.
Это открытие не только решает вековую генетическую загадку, но и демонстрирует, как эволюция может использовать неожиданные молекулярные механизмы для создания новых признаков. Уникальность рыжих кошек подчеркивает сложность генетических процессов и открывает новые направления для изучения роли генов в пигментации и не только.