Skąd się biorą rude koty? Naukowcy rozwiązali zagadkę

Teraz naukowcy z USA opublikowali w czasopiśmie Current Biology przełomowe wyniki badań, w których zidentyfikowali genetyczną mutację odpowiedzialną za rudą barwę u kotów domowych. Co ciekawe, to zjawisko nie występuje u żadnego innego ssaka.

Choć pomarańczowo-rude ubarwienie można spotkać u wielu ssaków – od tygrysów po golden retrievery czy orangutany – to tylko u kotów jest ono ściśle powiązane z płcią. Jak tłumaczy dr Christopher Kaelin ze Stanford University School of Medicine, genetyk i główny autor badania:
„U wielu gatunków, które mają żółty lub pomarańczowy pigment, mutacje te występują niemal wyłącznie w jednym z dwóch genów, a żaden z tych genów nie jest sprzężony z płcią. To wyjątek genetyczny, który zauważono ponad sto lat temu. Ta zagadka genetyczna zmotywowała nas do zainteresowania się rudym kolorem sprzężonym z płcią”.

W przypadku kotów samce posiadają chromosomy płci XY, a samice XX. Samiec, który odziedziczy „rudą” mutację na chromosomie X, będzie całkowicie rudy. Ruda kotka musi natomiast otrzymać rudą wersję genu od obojga rodziców, co jest mniej prawdopodobne.

Samice posiadające tylko jedną kopię rudego genu nie są całkowicie rude. W ich sierści pojawia się mozaika kolorów: rudo-czarna lub rudo-brązowa (szylkretowa) albo czarno-biało-ruda (kaliko). Taki efekt wynika z losowej inaktywacji jednego z chromosomów X w komórkach organizmu, co prowadzi do powstania różnorodnych wzorów pigmentacyjnych.

„Mutacja u rudych kotów wydaje się włączać ekspresję Arghap36 w typie komórek, gdzie normalnie nie jest wyrażana – w komórkach pigmentowych” – wyjaśnił Kaelin.

Zespół badawczy skupił się na analizie chromosomu X u rudych samców. Początkowo zidentyfikowano 51 potencjalnych wariantów, z których 48 odrzucono. Jedna niewielka delecja – czyli utrata fragmentu materiału genetycznego – wyróżniła się jako kluczowa, ponieważ zwiększała aktywność genu Arhgap36, dotąd kojarzonego głównie z badaniami nad nowotworami i rozwojem układu neuroendokrynnego.

„Arghap36 nie jest wyrażany w komórkach pigmentowych myszy, w komórkach pigmentowych ludzi ani w komórkach pigmentowych kotów o umaszczeniu innym niż rude” – zaznaczył Kaelin.

Nietypowa ekspresja genu w komórkach pigmentowych u rudych kotów zakłóca ostatni etap szlaku molekularnego kontrolującego kolor sierści. W innych gatunkach rude mutacje wpływają na wcześniejsze etapy tego procesu.

„Z pewnością jest to bardzo nietypowy mechanizm, w którym dochodzi do błędnej ekspresji genu w określonym typie komórek” – podkreślił Kaelin.

Naukowcy podkreślają, że badania nad pigmentacją u kotów mogą pomóc w lepszym zrozumieniu zjawisk ewolucyjnych u różnych gatunków – od gepardów po delfiny. Rudy kolor sierści, sprzężony z płcią, stanowi przykład na to, jak geny mogą nabywać nowe funkcje adaptacyjne.

„Uważamy, że to przykład tego, w jaki sposób geny nabywają nowe funkcje, które umożliwiają adaptację” – powiedział Kaelin, który wcześniej prowadził badania nad wzorami umaszczenia u psów, gepardów, niedźwiedzi, zebr i chomików.

Według naukowców rudą mutację mogły promować same społeczności ludzkie. Rzadkie, efektownie ubarwione rude, kaliko czy szylkretowe koty mogły przyciągać uwagę ludzi już wieki temu. Obecnie rude koty są szeroko rozpowszechnione na całym świecie.

„To coś, co pojawiło się u kota domowego, prawdopodobnie na wczesnym etapie procesu udomowienia” — podkreślił Kaelin. — „Wiemy to, ponieważ istnieją malowidła datowane na XII wiek, na których widać wizerunki kotów kaliko. Mutacja jest więc dość stara”.

Czy „rudy gen” wpływa jedynie na kolor sierści, czy może również na koci charakter? Badania nie wskazują jednoznacznie na zależność między mutacją a zachowaniem.

„Na podstawie naszych obserwacji można się spodziewać, że jest to wysoce specyficzne dla komórek pigmentowych” — wskazał Kaelin.

W badaniu porównano ekspresję genu Arhgap36 w różnych tkankach – nerkach, sercu, mózgu i nadnerczach – nie stwierdzono żadnych różnic między kotami rudymi a nierudymi.

„Nie sądzę, abyśmy mogli wykluczyć możliwość, że w jakiejś tkance, której nie badaliśmy, występuje zmieniona ekspresja genu, która mogłaby mieć wpływ na zachowanie” — przyznał Kaelin. Zaznaczył jednak, że reputacja rudych kotów jako „przyjaznych agentów chaosu” prawdopodobnie ma związek z tym, że większość z nich to samce.

„Nie ma wielu badań naukowych nad osobowością rudych kotów” – dodał Kaelin.

Oprócz naukowców ze Stanford University, w badaniach uczestniczyli także eksperci z Brown University, Frederick National Laboratory for Cancer Research oraz Auburn University.

Rudy kot pozostaje więc nie tylko ulubieńcem właścicieli, ale również obiektem fascynacji naukowców. Najnowsze odkrycia przybliżają nas do zrozumienia, skąd bierze się ich niezwykłe umaszczenie – i dlaczego właśnie koty, spośród wszystkich ssaków, posiadają tak wyjątkową genetyczną historię koloru.

Zobacz również: Co robią koty, gdy nikt nie patrzy? Zobacz koty w ukrytej kamerze!

Jeżeli spodobał Ci się ten materiał i nie wiesz, jak wyrazić swą radość (żart!), to może postawisz mi kawę? Wypiję ją z myślą o Tobie

Źródło: PAP