Чому руді коти зустрічаються частіше, ніж руді кішки? Дослідники розкрили цю загадку.

Розгадка крилася у мутації генів.

Після більш ніж 60-річних досліджень вчені-генетики нарешті виявили ген, відповідальний за "вогненно-рудий" окрас домашніх котів, повідомляє Science Alert. Дві незалежні команди дослідників з'ясували, що характерна "вогняна" шерсть котів, ймовірно, виникає внаслідок відсутнього сегмента ДНК в некодуючій частині їх геному.

Грег Барш, генетик зі Стенфордського університету, у розмові з журналом Science підкреслив, що "це була справжня генетична загадка, своєрідна головоломка". Спільно з колегами він виявив, що у шкіряних клітинах котів, які мають руду шерсть, рівень експресії РНК гена Arhgap36 у 13 разів вищий, ніж у шкіряних клітинах котів без такого забарвлення.

Очікуючи виявити, що ділянка, яка кодує білок надпродуктивного гена Arhgap36 мутувала, дослідники з подивом виявили, що попередня послідовність містить делецію, яка, імовірно, впливає на експресію решти гена.

У всіх 188 досліджених рудих кішок була виявлена делеція довжиною 5 кілобаз. Серед них 145 мали руде забарвлення, 6 - ситцеве або черепахове, а 37 - не руде.

Одна знахідка не стала несподіванкою. Як і передбачалося, ген, що мутував, знаходиться на Х-хромосомі кішки. Тому руде забарвлення у різних статей проявляється по-різному. Більшість "вогняних" котів - самці, тоді як більшість самок з рудою шерстю, в результаті мають строкате забарвлення різних кольорів.

"Ці спостереження надають переконливі генетичні та геномні свідчення того, що делеція 5 кб призводить до помаранчевого забарвлення, що асоціюється зі статтю", - зазначають Барш і його співавтори у своїй публікації.

З того часу, як люди вперше стали жити разом з кішками близько 10 тисяч років тому, багатьох цікавить питання, чому чорна кішка і рудий кіт можуть стати батьками несподівано різноманітних за мастю кошенят. Кошенята чоловічої статі від цієї пари в основному або руді, або чорні. Але кошенята жіночої статі можуть мати шерсть строкатого чорного, рудого та білого кольору - як забарвлення "каліко", або ж рудий колір із вкрапленнями - як "черепахове" забарвлення.

Обидва колективи дослідників підтвердили, що мутація, що викликає руде хутро, локалізується на Х-хромосомі, що пояснює помітні відмінності в забарвленні між самцями і самками.

На відміну від самців, у яких на одиночній Х-хромосомі знаходиться лише одна копія цієї мутації, у самок її дві - по одній на кожній, отриманій від обох батьків.

Ссавці випадковим чином інактивують одну з двох Х-хромосом у кожній своїй клітині, щоб уникнути надмірної експресії продуктів цієї хромосоми. В результаті у самок рудих кошенят відбувається активна мутація в деяких тканинах, що розвиваються, шкірних клітин, поруч із сусідніми клітинами, в яких Х-хромосома з мутованим геном деактивована.

У поодиноких випадках, коли обидві Х-хромосоми несуть мутацію, самка виростає в пухнасту "вогняну кулю", таку ж руду, як і будь-який самець.

Руді кішки часто стереотипно вважаються менш розумними серед своїх родичів. Проте, наукові дослідження не підтверджують існування зв'язку між кольором шерсті та інтелектом тварин. Крім того, немає жодних явних негативних наслідків цієї мутації, які б впливали на їхнє здоров'я чи психічний стан.

Відомо, що Arhgap36 може спричиняти порушення в розвитку інших видів тварин через його надмірну або недостатню активність. Проте у рудих котів цей ген, здається, активується в більшій мірі лише у зрілих пігментних клітинах, відомих як меланоцити, які проходять стадію розвитку.

"Різниця між черепаховими і каліковими кішками полягає в наявності у каліко додаткової мутації білих плям, яка впливає на здатність меланоцитів, що розвиваються, виживати при міграції від нервового гребеня, дозволяючи клонам меланоцитів, що вижили, поширюватися на більші ділянки тіла", - пояснюють Барш та його колеги.

Інше дослідження, яке проводилося під керівництвом генетика з Університету Кюсю Хідехіро Тоха, також виявило ген Arhgap36, відповідальний за руде забарвлення котячого хутра. У ході дослідження було встановлено, що підвищена активність цього гена призводить до пригнічення генів, які відповідають за колірні пігменти, що, у свою чергу, зумовлює зменшення темно-коричневих і чорних еумеланінових пігментів на користь червоних і жовтих феомеланінових пігментів.

Обидва дослідження викладені на платформі bioRxiv і чекають на рецензування, доступні за цими посиланнями: тут і тут.

Нагадаємо, вчені виявили найменшу скам'янілість кота у людському поселенні на півдні Китаю. Її ідентифікували як леопардову кішку, що належить вимерлому виду. Тварина була настільки маленькою, що легко могло б поміститися на долоні.