Якщо ви коли-небудь жили з оранжевим котом, ви вже знаєте, що вони особливі. Виявляється, з генетичної точки зору, це дійсно так.
Оранжева шерсть - одна з найпомітніших рис у світі котів і одна з найбільш заплутаних загадок у генетиці котів.
На відміну від більшості кольорів шерсті у ссавців, оранжевий колір не підпорядковується звичайним правилам успадкування, і протягом більше 60 років точний ген, відповідальний за це, залишався невідомим.
Дві незалежні команди дослідників виявили, що оранжевий колір шерсті у наших улюблених котів, ймовірно, є результатом відсутнього сегмента ДНК в непрофілюючій частині геному кота.
«Це була генетична загадка», - сказав генетик Стенфордського університету Грег Барш, коли результати були вперше опубліковані у 2024 році.
Барш і його колеги виявили, що шкірні клітини котів з оранжевою шерстю виробляють в 13 разів більше РНК з гена, званого Arhgap36, у порівнянні з шкірними клітинами котів без оранжевої шерсті.
Очікуючи знайти мутацію в білковій частині гена Arhgap36, дослідники були здивовані, виявивши, що замість цього виявилася деяка послідовність перед ним, яка містила видалення, що, ймовірно, впливала на вираження решти гена.
Це видалення в 5 кілобаз було присутнє у кожного оранжевого кота, якого дослідники вивчали з бази даних з 188 котів, включаючи 145 оранжевих, 6 каліко/черепахових і 37 неоранжевих котів.
Одне з відкриттів не стало несподіванкою. Як і передбачалося, мутація розташована на X-хромосомі кота, що пояснює, чому оранжевий колір виглядає так по-різному між статями. Більшість оранжевих котів - це самці, тоді як більшість самок з оранжевою шерстю мають різнокольорові візерунки.
«Всі ці спостереження надають сильні генетичні та геномні докази того, що видалення в 5 кб викликає оранжевий колір, пов'язаний зі статтю», - пишуть Барш і його команда у своїй статті.
З моменту, коли люди вперше почали жити з котами майже 10 000 років тому, було цікаво, що чорний кіт і оранжевий кіт можуть бути батьками для несподіваного набору кольорів кошенят.
Самці-кошенята з такого поєднання зазвичай або оранжеві, або чорні, як і очікувалося. Але самки-кошенята можуть мати каліко з чорним, оранжевим і білим, або черепаховим з оранжевим, розсіяним через чорну шерсть.
Обидві команди підтвердили, що мутація, відповідальна за оранжеву шерсть, знаходиться на X-хромосомі, що пояснює, чому такі чіткі відмінності в кольорових візерунках можуть з'являтися між статями.
На відміну від самців, які мають лише одну копію цієї мутації на своїй єдиній X-хромосомі, самки мають дві копії, одну на кожній X, отриманій від батьків.
Ссавці випадковим чином інактивують одну з двох X-хромосом у кожній з їхніх клітин, щоб уникнути надмірного вираження продуктів хромосоми. Це залишає самок-оранжевих кошенят з активною оранжевою мутацією в деяких з їхніх розвиваючих шкірних клітин, поряд з сусідніми клітинами, в яких X-хромосома з мутацією інактивована.
У рідкісних випадках, коли обидві X-хромосоми несуть мутацію, самка виростає в пухнасту вогняну кулю, таку ж оранжеву, як і будь-який самець.
Оранжеві коти мають кумедну репутацію за те, що не є найрозумнішими серед свого виду. Проте, незважаючи на анекдоти, такі зв'язки між кольором кота і його когніцією не мають наукового підтвердження, і немає очевидних негативних наслідків від цієї мутації для здоров'я або психічного благополуччя.
Arhgap36 відомий тим, що викликає проблеми з розвитком у інших тварин, коли він працює надмірно або недостатньо. Але, здається, у оранжевих котів цей ген перевищує норму лише в розвиваючих і зрілих пігментних клітинах, званих меланоцитами.
«Різниця між черепаховими і каліко котами полягає в наявності додаткової мутації білого плямування в каліко, яка впливає на здатність розвиваючих меланоцитів виживати, коли вони мігрують від нейрального гребеня, дозволяючи меланоцитам, які вижили, розширюватися в більшій частині тіла», - пояснюють Барш і колеги.
Друге дослідження, проведене генетиком університету Кюсю Хідехіро Тохом, також виявило Arhgap36 як ген оранжевої шерсті котів. Вони виявили, що більша експресія цього гена пригнічує гени кольорового пігменту, змінюючи темно-коричневі до чорних еумеланінові пігменти на червонувато-жовті феомеланінові пігменти.
Незалежно від того, що стоїть за їхніми вогняними шубами, оранжеві коти не самотні.
Недавнє дослідження, проведене в 93 країнах, виявило, що країни з більшою кількістю котів, як правило, повідомляли про вищі рівні щастя в цілому, хоча, як і в будь-якому порівнянні 93 країн, дослідники перші визнають, що кореляція не є причинно-наслідковим зв'язком.
Ці дослідження були опубліковані в Current Biology.