Учёные нашли генетическую причину рыжей окраски кошек

Учёные, вероятно, разгадали одну из самых давних загадок кошачьей генетики — причину рыжей окраски шерсти. Две независимые исследовательские группы установили, что огненный цвет связан не с изменением участка гена, кодирующего белок, а с отсутствием фрагмента ДНК в некодирующей области генома.

Исследование команды Барша показало, что в клетках кожи, из которых растёт рыжая шерсть, активность гена Arhgap36 значительно выше. РНК этого гена образуется примерно в 13 раз интенсивнее, чем в аналогичных клетках кошек без рыжей окраски.

Изначально исследователи предполагали, что причина кроется в мутации внутри белок-кодирующей части Arhgap36. Однако анализ показал другое: рядом с геном у рыжих животных отсутствует участок ДНК длиной около пяти тысяч пар оснований. По мнению учёных, именно эта делеция влияет на работу остальной части гена и приводит к его повышенной экспрессии.

Выводы проверили на 188 кошках: среди них были 145 рыжих, шесть калико или черепаховых и 37 животных без рыжей шерсти. У всех рыжих кошек обнаружилась одна и та же мутация. Исследователи также подтвердили, что соответствующий участок находится на X-хромосоме.

Почему рыжих котов больше, чем кошек

Расположение мутации объясняет заметную разницу между окраской самцов и самок. У котов одна X-хромосома, поэтому наличие мутации обычно достаточно для появления рыжей шерсти. Именно поэтому среди рыжих животных преобладают самцы.

У кошек две X-хромосомы. В каждой клетке одна из них случайным образом инактивируется, и в разных участках кожи активными оказываются разные копии. Если мутация присутствует только на одной X-хромосоме, это может приводить к появлению пятнистой черепаховой или трёхцветной окраски: в одних клетках работает «рыжая» копия, а в других — обычная.

Если мутация оказывается сразу на обеих X-хромосомах, самка может иметь полностью рыжую шерсть. Такие случаи встречаются значительно реже, чем рыжие коты.

Второе исследование, проведённое под руководством генетика Университета Кюсю Хидэхиро То, также связало рыжую окраску с геном Arhgap36. По данным учёных, его повышенная активность подавляет работу генов, участвующих в образовании пигмента, и меняет баланс меланинов: вместо тёмно-коричневого и чёрного эумеланина начинает преобладать красновато-жёлтый феомеланин.

Оба исследования опубликованы в журнале Current Biology. Их результаты не только определяют генетическую основу рыжей шерсти, но и объясняют, почему связанные с ней рисунки окраски так сильно различаются у котов и кошек.