Вчені виявили ген смугастого і плямистого забарвлення кішок

Ген Taqpep виявився загальним перемикачем форми малюнка на шкурі багатьох видів кішок - нормальна версія цього гена приводить до появи тигрових смужок, а мутантна – леопардових плям.

Про це йдеться в статті, опублікованій в журналі Science.

"Досі нікому не вдавалося пояснити з точки зору біології, звідки беруться плями на шкурі гепардів, смужки тигрів, зебр або навіть малюнки на тілі звичайних домашніх кішок. Клітини темних смужок якимось незбагненним чином знають, що вони повинні бути чорними і пам'ятають про це протягом усього життя кішки. Нас зацікавило, що ж відбувається на межі між світлими і темними ділянками і чому плями і смужки ростуть разом з твариною", - заявив керівник групи біологів Грегорі Барш зі Стенфордського університету (США).

Барш і його колеги намагалися зрозуміти, як виникають смужки на тілі надзвичайно рідкісних королівських гепардів, що зустрічаються в деяких районах Зімбабве і деяких інших африканських країн.

Автори статті знайшли відповідь на це питання у вельми несподіваному місці - притулку для диких кішок, спійманих соціальними службами штату Каліфорнія.

Як пояснюють вчені, малюнок на шкурі у здичавілих кішок і їх домашніх родичів не є випадковим – як правило, потомство успадковує тигрові смужки або леопардові плями від батьків. Барш і його колеги спробували знайти генетичні корені забарвлення, зібравши зразки тканин шкіри у 58 плямистих і 19 смугастих кішок і порівнявши їх геноми.

Порівняння ДНК кішок дало змогу вченим виявити особливу ділянку на першій хромосомі, яка управляла забарвленням і формою малюнка на їх шкурі. Потім вчені зіставили структуру цього фрагмента в геномах смугастих і плямистих кішок, намагаючись знайти подібне та відмінне між особинами в цих групах.

Зі слів біологів, ця частина генома досить сильно відрізнялися один від одного у смугастих кішок, тоді як у плямистих хижаків вона містила кілька ділянок в гені Taqpep. Дослідники порівняли структуру цього гена в ДНК великих кішок, у тому числі гепардів і тигрів, і виявили, що Taqpep містив мутацію в геномах всіх кішок з плямистим забарвленням.

Автори статті спробували з'ясувати роль цих мутацій у формуванні забарвлення котячих, вивчивши процес формування волосяних цибулин і інших компонентів шкіри в зародку кішки.

З їхніх слів, включення Taqpep в певний період розвитку зародка приводить до того, що робота гена чорного забарвлення Edn3 посилюється в частині пігментних клітин, тоді як в інших він пригнічується.

Завдяки цьому на майбутній шкурі кішки з'являються характерні смужки або точки в залежності від наявності чи відсутності мутації в гені Taqpep. Ці зміни в роботі гена зберігаються на все життя, що пояснює, чому плями і смужки на тілі кішок ростуть разом з ними.

У своїй наступній роботі Барш і його колеги планують вивчити, чому мутації в Taqpep не впливають на забарвлення деяких великих кішок, у тому числі левів і пум.