Рыжий код Гарфилда: генетики разобрались как устроен окрас рыжих кошек

Помните Гарфилда? Этот обаятельный рыжий кот — звезда комиксов Джима Дэвиса — давно завоевал сердца миллионов. Но, задумывались ли вы когда-нибудь, почему он именно рыжий? Ведь, согласитесь, рыжий кот — это почти что символ, не так ли? Оказывается, до недавнего времени это был не просто риторический вопрос, а настоящая научная загадка.

Цвет настроения — оранжевый?

В отличие от большинства животных, где механизм формирования окраса давно изучен, с кошками всё оказалось куда хитрее. У людей, например, за рыжий цвет волос отвечает пигмент феомеланин. У собак, лошадей, грызунов и многих других млекопитающих за то, какой пигмент производить — тёмный эумеланин или рыжеватый феомеланин — отвечает белок MC1R. Он как дирижёр, управляющий оркестром меланоцитов — клеток, синтезирующих пигмент. Поступает сигнал в виде гормона — и меланоциты начинают «играть» эумеланин. Поступает сигнал от белка-антагониста — и «звучит» феомеланин. Всё просто и логично.

Но кошки, как известно, существа особенные. Их не проведёшь обычными методами! В их пушистом организме за производство пигментов отвечает не MC1R, а таинственный участок ДНК, который учёные окрестили «оранжевым локусом». И вот тут начинается самое интересное!

Х-фактор кошачьей окраски

«Оранжевый локус» — это не просто участок, а целая детективная история. Учёные знали, что он влияет на окрас, но какой именно ген в нём скрывается, и как он работает, оставалось тайной за семью печатями. Более того, этот локус находится на Х-хромосоме. А это значит, что у кошек и котов всё устроено по-разному.

Вспомните школьный курс биологии: у самок две Х-хромосомы (XX), у самцов — одна X и одна Y (XY). В каждой клетке женского организма одна из Х-хромосом случайным образом «выключается». И если кошка несёт в себе два варианта «оранжевого локуса» — один для рыжего (О), а другой для чёрного (о) цвета, — то в одних клетках будет активен «рыжий» вариант, а в других — «чёрный». Представляете, какая палитра?

Мозаика кошачьей души

Именно поэтому двухцветные (рыже-чёрные) и трёхцветные (с добавлением белого) кошки — это всегда дамы. Их окрас — неповторимая мозаика, созданная самой природой. У котов же всё проще: либо рыжий, либо чёрный. Исключение составляют лишь редкие случаи генетических аномалий.

А вот белые пятна на шерсти — это уже заслуга другого гена, который отвечает за распределение меланоцитов по телу. Если он работает с перебоями, появляются белые «проплешины». Сочетание «оранжевого локуса» и этого гена и создаёт знаменитых черепаховых кошек — уникальных, как отпечатки пальцев. Чем раньше в процессе развития котенка инактивируется Х-хромосома, тем крупнее будут пятна в окрасе. И наоборот.

Разгадка близка: ген, которого ждали

Но вернёмся к Гарфилду. Какой же ген отвечает за его фирменный рыжий окрас? Две независимые группы учёных — из Стэнфордского университета под руководством Грега Барша и из Университета Кюсю под руководством Хироюки Сасаки — почти одновременно нашли ответ.

Оказалось, что виновник торжества — ген Arhgap36. Именно мутация в этом гене у котов-самцов и в «рыжих» клетках черепаховых кошек блокирует выработку тёмного эумеланина, давая зелёный свет феомеланину. В сущности, учёные разобрались, из-за чего Гарфилд стал звездой комиксов. А заодно приоткрыли ещё одну тайну изменчивой и многогранной природы кошачьих.

Это открытие — ещё одно напоминание о том, как много неизведанного таится в, казалось бы, привычных вещах. И что наука — это не только сложные формулы и скучные графики, но и увлекательное путешествие в мир удивительных открытий. А кошки, как всегда, в авангарде! Кто знает, какие ещё тайны они нам приготовили?