Garfield, vedeta benzii desenate omonimă creată de Jim Davis în 1978, este, la fel ca multe dintre pisicile care cutreieră casele noastre, portocaliu. El este portocaliu în același mod în care unii oameni sunt roșcați, unii cai sunt maro sau alții câini sunt setteri irlandezi, dar există o diferență importantă.
Pentru toate celelalte animale, inclusiv pentru oamenii roșcați, știm ce cauzează această culoare caracteristică, dar, în mod surprinzător, nu știm ce o cauzează în pisici — și felinele în general — până acum.
Tocmai au fost publicate două lucrări pe bioRxiv – unul dintre cele mai populare depozite de articole nerevizuite de pre-publicare – care explică genetica în spatele pisicilor portocalii. Unul vine de la Laboratorul lui Greg Barsh la Universitatea Stanford, California. Celălalt este de la Laboratorul lui Hiroyuki Sasaki la Universitatea Kyushu, Japonia.
Eumelanina și feomelanina: cei doi pigmenți ai mamiferelor
Mamifere au doar doi pigmențicare sunt două culori ale melaninei: eumelanina (maro închis, negricios) și feomelanina (gălbuie, roșiatică sau portocalie). Roscatele produc doar feomelanina, in timp ce persoanele cu pielea inchisa acumuleaza in principal eumelanina. Toate celelalte culori ale pielii și părului se situează undeva la mijloc, datorită celor 700 de gene care reglează pigmentarea la animale.
La primate, cai, rozătoare, câini, vaci și multe alte animale, producția de melanină și decizia de a produce eumelanină sau feomelanină se află în mâinile unei proteine membranare numită MC1R. Aceasta controlează celulele pielii cunoscute sub numele de melanocite care eliberează melanină. Dacă este eliberat un hormon de stimulare a melanocitelor (alfa-MSH), melanocitele încep să producă eumelanină. Dacă intră în joc un antagonist, cum ar fi proteina de semnalizare agouti sau beta-defensina la câini, producția de eumelanină închisă la culoare se oprește, iar melanocitele produc în schimb feomelanină portocalie.
Cu toate acestea, pisicile sunt cu totul altă problemă. Oricine ține o pisică prin casă știe că sunt animale foarte ciudate, foarte speciale din toate punctele de vedere, iar acest lucru se extinde și la pigmentarea lor.
La pisici, producția de eumelanină sau feomelanină nu este controlată de receptorul MC1R. În schimb, se află în mâinile unui locus (a cărui genă era, până acum, necunoscută) numit „portocaliu”. Un locus este o locație fizică în genom ale cărei efecte sunt cunoscute (de exemplu, blana neagră sau portocalie), dar nu detaliile exacte. ADN secvența pe care o conține și nici gena căreia îi aparține.
Din acest motiv, de obicei, mai întâi identificăm locusul și apoi, în timp, descoperim și descriem în detaliu gena asociată. Locul portocaliu la pisici poate veni în două versiuni: o variantă „O” care sprijină producția de feomelanină (portocalie) și o variantă „o” care este responsabilă pentru producerea eumelaninei (negru).
Un detaliu de remarcat este că locusul portocaliu este pe X cromozom. Fetele sunt XX și masculii sunt XY, ca toate celelalte mamifere. Și ca și în cazul tuturor mamiferelor de sex feminin, toate celulele de-a lungul dezvoltării vor inactiva aleatoriu una dintre cele două copii ale cromozomului X. Oo femelele – care poartă varianta O pe un cromozom X și varianta o pe celălalt – vor genera zone ale corpului lor care sunt portocalii (în zonele în care au inactivat alela „o”) și altele care sunt negre (când se inactivează). alela ‘O’).
Aceasta înseamnă că atunci când vedem o pisică bicoloră (neagră/portocalie) sau tricoloră (neagră/portocalie/albă), sau una dintre variantele ei mai diluate, știm că trebuie să fie o femelă, iar modelul său de pigmentare va fi complet unic.
Pisicile masculi sunt portocalii sau negre (au doar un cromozom X), dar nu pot fi bicolore sau tricolore, cu excepția cazului în care prezintă o alterare cromozomială echivalentă cu sindromul Klinefelter la om (unde masculii se nasc cu un cromozom X suplimentar).
Pisici calico
Prin urmare, femelele pot avea modelele unice de mozaic atât de apreciate de iubitorii de pisici. Atunci când coincide cu o altă mutație care afectează proliferarea și diferențierea melanocitelor (producând pete albe, fără pigmentare), aceasta generează o pisică tricoloră, cunoscută în mod obișnuit ca calico.
Fiecare calico este unic, deoarece inactivarea unuia dintre cromozomii X din fiecare celulă pigmentară are loc aleatoriu în timpul dezvoltării. Cu cât această inactivare are loc mai devreme în timpul dezvoltării, cu atât este mai mare pata rezultată. Cu cât apare mai târziu, cu atât petele sunt mai mici.
Gena hainei portocalii feline
Până acum, nu știam ce genă se ascunde în spatele locusului portocaliu la feline. Barsh şi SasakiLucrarea recentă a lui a identificat că nu este omologul de pisică al MC1R, ci unul diferit: gena Arhgap36. Masculii cu blană portocalie, precum și petele portocalii ale pisicilor calico, poartă o mutație în această genă care blochează producția de eumelanină și permite producerea de feomelanină.
Aceste două studii sunt un exemplu minunat de cercetare bună, de bază, solidă, care își propune doar să satisfacă curiozitatea științifică fără a-i cunoaște aplicațiile imediate și să înțeleagă, în acest caz, de ce pisica aceea obraznică Garfield este portocalie.
Acest articol editat este republicat din Conversația sub o licență Creative Commons. Citiți articol original.
Comentarii recente