Долгие годы загадка происхождения яркой рыжей шерсти у домашних кошек занимала ученых по всему миру. С конца XIX века специалисты подозревали, что к главной роли в формировании этого необычного окраса причастен ген, локализованный в X-хромосоме, однако точного ответа на этот вопрос генетикам найти не удавалось: ни точного расположения нужного фрагмента ДНК, ни подробного понимания механизма экспрессии выявить не могли.
Прорыв японских и американских ученых: поиск «солнечного» гена
Недавно коллектив исследователей, которого возглавил Хироюки Сасаки из Университета Кюсю, вместе с коллегами из Стэнфордского университета, провел масштабное секвенирование ДНК домашних кошек с окрасами от золотистого до темно-рыжего. В анализе приняли участие 18 животных, десять из которых отличались рыжей шерстью, а остальные — иными расцветками. У всех обладателей улитных шубок была обнаружена особая делеция (удаление небольшого участка генетического кода) в гене ARHGAP36, который находится именно в X-хромосоме.
Дополнительно исследователи расширили выборку до 49 особей, чтобы проверить устойчивость результатов. Они проанализировали как современных домашних кошек из разных стран, так и архивные данные глобальных генетических коллекций. В каждом случае наличие уникальной мутации подтверждало взаимосвязь между особенностями ARHGAP36 и солнечным, тёплым окрасом.
Генетический механизм окраса: тонкая настройка регуляторной зоны
До этого открытия ARHGAP36 вовсе не рассматривался как «кандидат» на роль ответственного за пигментацию. Дело в том, что этот ген участвует в развитии различных тканей и органов, и изменения в основной кодирующей последовательности грозят серьезными биологическими сбоями. Однако исследование показало: делеция затронула не сам белок, а регуляторную область, управляющую активацией гена — своеобразный «выключатель».
Такой сдвиг в регуляции ARHGAP36 приводит к тому, что этот ген активнее работает в рыжих участках кожи, стимулируя выработку феомеланина — того самого жёлто-оранжевого пигмента, что определяет окрас рыжих котов. Параллельно подавляется синтез эумеланина, отвечающего за черную или темную окраску.
Влияние ARHGAP36 не только на шерстяной покров?
Любопытно, что активность ARHGAP36 наблюдается не только в коже, но и в других тканях: мозге, эндокринных железах, а также некоторых внутренних органах. Это открывает интригующую перспективу — возможно, выраженность мутации влияет также на характер и поведение котов с рыжей шерстью, хотя такие эффекты пока только обсуждаются среди специалистов.
Глобальное распространение и эволюция гена ARHGAP36
Мутация, подарившая миру рыжих домашних кошек, обнаруживается в популяциях по всей планете: от Японии до Западной Европы, от Скандинавии и до североамериканского континента. Перед учёными открываются уникальные перспективы для изучения эволюционной истории этого окраса, ведь его появление можно попытаться отследить по древним ДНК-образцам. В частности, японские и американские специалисты уже планируют анализировать генетический материал мумифицированных кошек из пыльных гробниц древнего Египта, где рыжие коты, как известно, были в почете и считались священными животными.
Таким образом, новый прорыв в науке не только окончательно объяснил секрет солнечных котиков, но и подталкивает специалистов к дальнейшим исследованиям эволюции кошачьих, взаимосвязи их поведения, уникальных признаков окраса и даже здоровья.
Значение открытия для медицины и фелинологии
Открытие значения ARHGAP36 выходит далеко за пределы зоологии. Аналогичный ген у человека связан с особенностями роста волос, кожными функциями, а также может оказывать влияние на риск развития определенных заболеваний кожи, включая онкологию. Такой межвидовой параллелизм демонстрирует, насколько тонко и гармонично устроена система регуляции генетической информации. Исследование Хироюки Сасаки и коллектива Университета Кюсю не только приблизило нас к пониманию природы рыжих котов, но и подарило новый инструмент для фундаментальных медицинских и генетических исследований. Будущее фелинологии и генетики становится по-настоящему захватывающим!
Источник: naked-science.ru
