Aus Garfield Sogar Nurang, eine Katze, die kürzlich viral geworden ist Indem Sie die Herzen von Tausenden von Touristen stehlen Am Bangkok International Airport (Thailand) haben Orangenkatzen die Populärkultur geprägt. Sein Bild, das bereits in Renaissance -Gemälden verewigt worden war, ist mit einem Ruf für ungezogene, gesellige, verspielte und Chaos -Liebhaber verbunden. Abgesehen von ihrem einzigartigen Verhalten haben diese Rothaarigen lebhafte die Neugier der Wissenschaft geweckt: Nach dem Ursprung ihrer Farbe gibt es ein genetisches Geheimnis, das jetzt eine Erklärung hat. Zwei unabhängige Studien, die von amerikanischen und japanischen Wissenschaftlern durchgeführt wurden, haben den genetischen Ursprung dieser Katzen analysiert.
Beide Teams arbeiteten an ihrer Seite und erreichten die gleiche Schlussfolgerung, Das wird diesen Donnerstag in der Zeitschrift veröffentlicht Aktuelle Biologie: Das Fell der orangefarbenen Katzen ist das Ergebnis genetischer Variationen im X -Chromosom, einem der beiden Sex -Chromosomen. Das Singular ist, dass dieses Merkmal mit Sex verbunden ist, was in keinem anderen Säugetier passiert.
Gregory Barshvon der Stanford University (USA) und Hiroyuki SasakiVon der Universität von Kyushu (Japan) studierte katzenartige Genome mit ihren Kollegen, um zu bestimmen, welches Protein, das von den Genen einer Katze kodiert wurde, derjenige, der den orangefarbenen Ton verbesserte. Obwohl diese genetische Ausnahme vor 100 Jahren entdeckt wurde, war die molekulare Identität der Mutation unbekannt. Mutationen normalerweise Ausschalten ein Gen oder reduzieren seine Expression. In diesem Fall ist es umgekehrt, also ist es eine Anomalie in der DNA.
ARHGAP36 ist ein Gen des X -Chromosoms, das das Protein hinter dem codiert Orangefarbener Effekt Bei Katzen. “Die Farbe ist auf den Verlust eines DNA -Fragments zurückzuführen, wodurch ArhGAP36 in Pigmentzellen oder Melanozyten abnormal exprimiert wird. Das Gen wird nicht beseitigt, sondern befindet sich in der Nähe der Stelle der Deletion”, erklärte Barsh, der das Lesen der DNA -Sequenz verändern kann. Es handelt sich um eine nicht -dängliche Mutation an einem Ort – wie es das Fell ist – wo es nicht zu erwarten ist, dass sie sich negativ auswirken.
Bei Säugetieren wie Orang -Utans, Hundehunden Golden Retriever, Tiger oder Menschen, ist dieser rot -haarige Farbton, aber nur bei Hauskatzen ist die Farbe mit Sex verbunden und erscheint bei Männern häufiger. “Wir glauben, dass diese Art von regulatorischen Mutationen die Haupttreiber der Unterschiede zwischen Arten sind und eine der großen Evolutionskräfte darstellen”, ergänzt der Genetiker Christopher KaelinCo -Autor einer der beiden Studien mit Barsh.
Die Dominanz von Männern unter den orangefarbenen Tigrade -Katzen war bereits lange vermutet worden, seit sich das Redhead -Gen auf dem X -Chromosom befand, aber bisher hatte niemand es identifiziert. Nach einem Jahrhundert ist diese Hypothese bewiesen. Die Männer, mit nur einem Sex -Chromosom X – das andere ist y – haben orangefarbene Pelze, solange eine Kopie des Arhgap36 -Gens von einem ihrer Eltern geerbt wird. Die Weibchen – die zwei x Chromosomen haben – müssen die beiden Kopien des Gens erben, um ein gebundenes und vollständig orangefarbenes Fell zu haben. Deshalb sind sie viel seltener.
Die Katzen, die eine einzelne Kopie des orangefarbenen Gens erben – und der andere, stattdessen schwarz – zeigen eine teilweise Farbe in ihrem Fell; oder mit einem fleckigen Muster, der als Pflege bezeichnet wird, oder mit orange, schwarzen und weißen Flecken das typische Fell, das Calicó genannt wird. Dies wird durch ein genetisches Phänomen erzeugt, das als zufällige Inaktivierung des X -Chromosoms bezeichnet wird und in dem eine der beiden Kopien in jeder Zelle deaktiviert ist. Infolgedessen wird ein Mosaik von Pigmentzellen gebildet: Einige exprimieren das Orange und andere nicht.
Sasakis Team analysierte 18 Katzen -DNA -10 -Redheads und acht Nein – und stellte fest, dass alle orangefarbenen Katzen eine spezifische Löschung im Gen teilten. Während US -Wissenschaftler eine funktionelle Analyse unter Verwendung von Orangenzellen und Geweben durchführten. “Eines der wichtigsten Experimente in unserer Studie verwendete fötales Gewebe von Katzen, die in Sterilisationskliniken erhalten wurden, was uns half, wie die Mutation auf zellulärer Ebene funktioniert”, erklärt Kaelin.
Dies geschieht, weil die Katze kein experimentelles Modell ist – wie Labormäuse -, sagt Priscila Ramos, ein Wissenschaftler, der die hält, Nationales Institut für landwirtschaftliche und Lebensmitteltechnologie. “Die Studien basieren auf Proben, die in Kliniken oder Tieren erhalten wurden, die an natürlichen Ursachen gestorben sind, und erschweren es schwieriger, Forschungsergebnisse durchzuführen, die die direkte Manipulation ihrer DNA beinhalten”, fügt der Genetikexperte hinzu.
Ein genetisches Puzzle
Das Arhgap36 -Gen wurde von Wissenschaftlern in den Bereichen Krebs und Entwicklungsbiologie untersucht. Es wird normalerweise in neuroendokrinen Stoffen exprimiert, wo es Tumoren verursachen kann. Seine Wirkung auf Pigmentzellen war nicht bekannt. „In Studien am Menschen,, [el gen] Er war mit Entwicklungs- oder Krebsproblemen in Verbindung gebracht worden. Bei Katzen wurde nicht ersichtlich, dass es in diesen Stoffen ausgedrückt wird und wenn diese Mutation auftritt, beeinflusst es nur die Produktion von Melanin: Deshalb erscheint das orangefarbene Haar “, sagt Ramos.
Die Bemühungen, zu verstehen, wie Hauskatzen nach Ansicht von Wissenschaftlern verschiedene Farben und Muster erworben haben, sind eine Eingangstür, um die Entstehung anderer physischer Merkmale zu verstehen, von den Flecken des Guepardo bis zur Physiognomie der Delfine.
Der Befund wurde zum Teil durch die Entwicklung von Katzen für Katzen für kurze Zeit erleichtert. Christopher Kaelin weist darauf hin, dass ein Großteil der genetischen Forschung der letzten 30 Jahre darin bestand, Mutationen eines Gens zu identifizieren. “In unserem Fall sind Mutationen in 98% des Genoms vorhanden”, schließt er.