Рыжий – это диагноз? Ученые нашли ген, который «сводит с ума» кошачью ДНК ради огненного цвета

Кто из нас не умилялся очаровательным рыжим котикам? Эти солнечные создания, кажется, несут с собой частичку тепла и уюта. Но задумывались ли вы когда-нибудь, почему одни кошки щеголяют огненной шубкой, а другие нет? И почему среди рыжиков так много котов, а кошечки чаще бывают трехцветными или черепаховыми? Ученые из Стэнфордской медицинской школы, похоже, нашли ответы на эти вопросы, и они, честно говоря, довольно любопытные.

Ну что, порыжеем? Загадка солнечных котиков

Оказывается, за яркий апельсиновый окрас у домашних кошек отвечает особая генетическая мутация, которую исследователи искали довольно долго. И что самое интересное — такой механизм придания рыжего цвета, по-видимому, уникален именно для наших мурлыкающих питомцев. Да, рыжие оттенки встречаются у многих млекопитающих: вспомните лис, тигров, даже некоторых собак и, конечно, рыжеволосых людей. Но только у кошек этот признак так явно связан с полом.

«Во многих видах, имеющих желтый или оранжевый пигмент, мутации почти всегда затрагивают один из двух известных генов, но ни один из них не сцеплен с полом,» — поясняет Кристофер Келин, старший научный сотрудник в области генетики и ведущий автор исследования. А у кошек — всё по-другому!

Мальчики налево, девочки… в крапинку? Хромосомные хитросплетения

Ученые давно подозревали, что ген «рыжести» у кошек сидит на Х-хромосоме. Помните школьную биологию? У самок две Х-хромосомы (XX), а у самцов — одна Х и одна Y (XY). Так вот, коту достаточно получить одну Х-хромосому с геном рыжего окраса, чтобы стать полностью огненным. А вот кошке для такого же эффекта нужно, чтобы этот ген присутствовал на обеих её Х-хромосомах, что случается реже.

А что если у кошки только одна Х-хромосома несет ген рыжести? Тогда мы получаем ту самую знаменитую «черепаховую» (пятна рыжего и черного) или «калико» (рыжий, черный и белый) расцветку. Это происходит из-за генетического фокуса под названием «случайная инактивация Х-хромосомы». В каждой клетке такой кошки «работает» только одна Х-хромосома — либо та, что с рыжим геном, либо та, что без него. В итоге получается такая вот очаровательная мозаика.

А гены-то не те! Неожиданный виновник торжества

Исследователи проделали огромную работу, чтобы вычислить виновника. Они проанализировали геномы множества кошек, сравнивая ДНК рыжих и нерыжих особей. В итоге их поиски сузились до небольшого участка на Х-хромосоме, а затем и до конкретного гена — Arhgap36.

И вот тут-то начинается самое интересное! Оказалось, что ген Arhgap36 вообще-то не должен иметь никакого отношения к цвету шерсти. Обычно он активен в нейроэндокринных тканях (тех, что связаны с гормонами и нервной системой) и даже изучается в контексте онкологии и биологии развития. Но в пигментных клетках кожи он, как правило, «молчит».

«Arhgap36 не экспрессируется в пигментных клетках мышей, человека или нерыжих кошек,» — говорит Келин. «Мутация у рыжих кошек, похоже, просто «включает» его там, где он обычно не работает.»

Когда гены «сходят с ума»: Клеточный саботаж и оранжевый окрас

Так что же делает этот «самозванец» Arhgap36 в пигментных клетках рыжих кошек? Он вмешивается в уже известный биохимический путь, который отвечает за производство пигментов. Только если у других рыжих млекопитающих мутации обычно затрагивают ранние этапы этого пути, то у кошек из-за «неправильной» работы Arhgap36 нарушается один из поздних этапов. Результат — вместо темного пигмента (черного или коричневого) вырабатывается светлый, оранжевый. Такой вот клеточный саботаж с огненным итогом!

Это действительно необычный механизм, когда ген начинает работать не в своей «профильной» ткани, да еще и приводит к такому яркому результату.

Эволюция на диване: Как мы «создали» рыжих любимцев

Открытие проливает свет не только на кошачью генетику, но и на более общие вопросы молекулярной эволюции. Похоже, это яркий пример того, как гены могут приобретать совершенно новые функции. А в случае с рыжими кошками, не исключено, что к их распространению приложили лапу… то есть, руку, мы, люди.

Представьте: много веков назад появилась кошка с необычным, ярким рыжим или трехцветным окрасом. Она наверняка привлекла внимание человека своей красотой. Люди стали привечать таких кошек, способствуя их размножению. И вот, пожалуйста — сегодня рыжие коты радуют нас по всему миру. А ведь мутация эта, судя по всему, довольно древняя. Келин упоминает, что изображения трехцветных кошек встречаются на картинах, датируемых аж XII веком!

А характер-то при чём? Развеиваем мифы о рыжей натуре

Многие считают рыжих котов особенно ласковыми, игривыми или даже немного нагловатыми «агентами хаоса». Могла ли мутация, отвечающая за цвет шерсти, повлиять и на характер? Ученые настроены скептически.

«Наши наблюдения показывают, что эта мутация очень специфична именно для пигментных клеток,» — говорит Келин. Исследователи проверили активность гена Arhgap36 в других тканях (почках, сердце, мозге) и не нашли различий между рыжими и нерыжими кошками.

Конечно, нельзя полностью исключить, что ген как-то иначе работает в тканях, которые не проверяли. Но, скорее всего, репутация рыжиков связана с тем, что большинство из них — коты, а самцы в целом могут быть более активными и напористыми. «Научных исследований личности рыжих кошек, честно говоря, не так уж много,» — добавляет ученый с улыбкой.

Не просто цвет, а целая история

Так что в следующий раз, когда вы погладите рыжего кота, знайте: перед вами не просто питомец солнечного окраса, а живое свидетельство удивительных генетических хитросплетений и долгой истории взаимодействия кошек и людей. И кто знает, какие еще тайны хранят в себе гены наших пушистых друзей? Наука не стоит на месте, и каждое такое открытие — это еще один шаг к пониманию сложного и прекрасного мира живой природы. А пока — просто наслаждайтесь обществом этих огненных созданий, ведь они, без сомнения, делают нашу жизнь ярче!