Genele de culoare o pisică - pisici misterioase

Pisicile sunt creaturi misterioase. Este imposibil să spunem cu certitudine că știm despre ei și ce nu. Aici, de exemplu, colorarea. Biologia sa biologică a fost studiată de mai mult de un deceniu, datele obținute s-au transformat într-o imagine clară, care nu sa schimbat timp de mulți ani și avea nevoie doar de o ușoară rafinare. Și această foarte rafinament schimbă radical ideea oamenilor de știință cu privire la natura genetică a benzii feline.
Să începem, probabil, cu o scurtă excursie în clasicul kotovedenie. Multe pisici au un model tabby pe piei lor. Uneori se numește "tabby", dar "tabby" este mai aproape de transcrierea în limba engleză (tabby). Culoarea tabbyi este un model întunecat pe fundal mai deschis. Există trei variante principale ale modelului: dungi, marmură și pata (Figura 1).

În pisicile dungate, benzi verticale înguste formează un model obișnuit asemănător cu o bandă de tigru. Se numește "tigru", dar numele "macrou" este mai frecvent (în onoarea peștelui de macrou dungat). În pisicile de marmură, pielea este în divorț. În pete, este ștanțat cu pete rotunde sau ovale, clar separate unul de celălalt, iar de-a lungul spatelui până la vârful coada se întinde o bandă, care în mod ideal constă, de asemenea, din pată. Zonele întunecate de blană sunt formate din păr întunecat, lumină deschisă. Există chiar pisici monotone fără dungi și pete, fiecare din lână are două sau trei benzi transversale de diferite culori, în limba engleza. Prin urmare, astfel de pisici sunt numite bifate, precum și abisinian (această culoare este caracteristică pentru pisicile din rasa abisiniană) și agouti. În urmă cu aproximativ o sută de ani, un genetician la Pennsylvania Phineas Whiting a declarat că agouti colorat domină dungi și un model de marmură, în timp ce „marmura“ este recesivă în raport cu benzile și pete. Este speculat că timpul de desen corespunde genei Tabby un tabinet având patru alele care sunt aranjate în ordinea dominanței urmează: agouti (Ta)> marianum (Ts)> macrou (TM)> marmura (tb).

Fig. 2. Cruci fixate de personalul lui Stefan O'Brien. Toți descendenții unei pisici și a unei pisici de marmură sunt dungi (a). Copiii pisicilor pisicilor și pisicilor de marmură ar trebui să fie văzuți ca tatăl lor, dar au un model de benzi scurte, rupte pe piele (b). O pisica bifată este heterozigotă pentru 1a, deci are benzi pe labele și coada. La jumătatea descendenților săi dintr-o pisică din marmură nu există nici un model, așa cum ar trebui să fie, dar alela T "nu are nimic de a face cu ea". Genotipurile din figură indică vechiul

Judecând după unele semne, cea mai veche culoare a unui tabby este dungată. În orice caz, desenele medievale descriu în cea mai mare parte pisicile de macrou. Mai târziu a apărut pete, această colorare tipică pentru pisicile domestice a fost descrisă în 1758 de Carl Linnaeus. La mijlocul secolului XX, genetician britanic Anthony Searle a comparat caracteristicile populațiilor feline din diferite părți ale lumii, în cazul în care el a fost pe afaceri sale profesorale. El a menționat că, în Londra, marmură și pisica dungi găsit cu frecvență egală, dar agouti sunt extrem de rare, în timp ce în Malaya și Singapore, a văzut în cantități egale agouti și pisici în dungi, dar foarte puțin de marmură. Searle a decis că, din moment ce pisicile cu dungi sunt peste tot, strămoșii lor au avut tigru de colorat, și bifează, iar marmura a apărut după domesticirea în diferite părți ale lumii. Pe de altă parte, presupușii strămoși sălbatici ai pisicilor domestice, pisica de pădure Felis silvestris și pisica salbatică africană Felis lybica. atat pete. În pete și unul dintre cele mai vechi roci, care, judecând după imagini, cel puțin 3000 de ani - Mau egiptean. Deci, în această chestiune încă nu există claritate. Dar dacă numai asta!

Deci, majoritatea abaterilor de la colorarea obișnuită (petele de marmură și unele tipuri de pete) sunt cauzate de mutații în gena Taqpep. Începe să lucreze în piele embrionară. Primul semn al colorării tabby apare în embrionii felinari de șapte săptămâni când se dezvoltă foliculii de păr și se rupe părul deasupra suprafeței epidermei. În acest stadiu, elementele de culoare întunecate și luminoase sunt clar vizibile, dar diferă numai în raportul pigment. Culoarea stratului este determinată de eumelanin negru-maroniu și femelanin galben. Acestea sunt sintetizate în celule speciale, melanocite, care se află în becul de păr și de acolo sunt distribuite de-a lungul părului. Densitatea si arhitectura foliculilor de par, precum și numărul de melanocite în zonele întunecate și luminoase ale embrionilor pisica sunt aceleași, doar într-un întuneric melanocite sintetiza mai mult eumelaninei. În gheparzi, plasturele negru și galben nu diferă de asemenea de numărul de celule pigmentare și de densitatea foliculilor pilosi. Evident, culoarea unui tabby nu apare din cauza diferenței în tipurile de celule, ci din cauza faptului că celulele din diferite zone sintetizează diferite proteine. Deci, trebuie să înțelegem ce fel de proteine.
Cercetătorii au gheparzi eșantion de piele regiuni negru și galben și a determinat activitatea 14,014 gene diferite. Sa constatat că zona neagră comparativ cu activitatea galben a crescut de 60 de gene, dintre care șapte sunt numai în melanocite, cei patru stimulează sinteza eumelanin și alta, Edn3, codifică endotelina hormonul paracrine, care, în special, promovează diviziunea și diferențierea melanocitelor . Oamenii de știință au sugerat ca endotelina regleaza sinteza de pigment în zonele întunecate și lumina.
Această ipoteză a fost testată la șoareci - un obiect clasic pentru studierea activității celulelor pigmentare. Există o astfel de linie Ay - melanocitele acestor șoareci sintetizează numai pheomelanina, iar pielea acestora este galbenă. Cu toate acestea, animalele transgenice, care au intrat EDN3, întuneric, părul lor era maro închis, iar în melanocite greu câștigat aceleași gene specifice care determina sinteza eumelanin, ca și în zonele negre pielea gheparzi (Fig. 5). În consecință, endotelina nu reglează sinteza pigmentului. Cu toate acestea, aceeași funcție este efectuată de o altă proteină, Agouti. (Pentru genele pe care le-a inscripționat, nu are nimic de a face și a fost descoperită cu mult înainte ca cercetătorii să afle despre existența acestei gene.)

Culoarea roșie la pisici este determinată și de alte gene, una dintre cele mai renumite - Orange. localizate în cromozomul X sexual. Produsele acestei gene suprimă sinteza eumelaninei. Dar genetica colorării și interacțiunii setului de gene participante este un subiect separat.
Cercetatorii au explicat, de asemenea, mecanismul de formare a mai multor tipuri de colorare asemanatoare pisicii prin interactiunea genelor Agouti si Mclr (Fig.6b). În cazul în care agouti gene nu funcționale, stimulând sinteza eumelaninei este întotdeauna funcționează la capacitate maximă, zonele luminoase de pe pieile nu, este întuneric, iar modelul pe acest fond, abia ghicit. Această culoare este numită "fantomă". Foarte frumoase mutante duble pentru genele Agouti și Mclr. În acest caz, nimic nu împiedică sinteza femelaninei chiar și în zonele întunecate și transformă un tablou roșu sau chihlimbar - un model roșu închis pe un fundal portocaliu moale (figura 7). Oamenii de știință cred că interacțiunea dintre cai de endotelina si melanocortină poate explica fenotipuri mai complexe, inclusiv pete și dungi de culori diferite și o culoare diferită a abdomenului și din spate, cum ar fi leoparzi, jaguari și tigri.

Și de ce, se pare, sunt geneticiști atrasi atât de pisici? Există mai multe motive. Cunoașterea geneticii culorilor contribuie la creșterea reproducerii, iar reproducerea și crearea de noi rase de pisici reprezintă o ocupație foarte profitabilă. În plus, în timpul acestei selecții, specialiștii sunt din nou convinși că genele de culoare afectează de asemenea comportamentul animalului. Aici, de exemplu, în anii 80 ai secolului trecut, americanii au început să reproducă o nouă rasă de pisici domestice - un jucărie tigru (tigru de jucărie). Aceasta este o beastă roșie cu dungi negre, asemănătoare cu un tigru, dar mărimea unei pisici. Localizarea marcajelor togerului este oarecum diferită de cea a pisicilor obișnuite, iar comportamentul este atipic - mini-tigrii cum ar fi înotul foarte mult.
Și, în general, vrem să știm totul, iar pisicile domestice sunt un model unic pentru studiul semnelor genetice pe piele. Modelul periodic pe un fundal colorat apare într-o varietate de specii de mamifere: chipmunk, ochi de girafă, hienă reperată, în lemuri pe coada banda, în pete felinare și dungi. Și zebra, zebra nu uitați! De obicei, biologia celulelor pigmentare este examinată pe șoareci de laborator, dar, din păcate, nu există linii dungate și reperate printre ele. Există totuși un Rhabdomys pumilio de șoarece dungat. o rudă apropiată a șoarecilor de laborator. Ea are dungi longitudinale foarte clare pe spate, dar pentru studii genetice ea nu este potrivita, pentru ca ea nu este complet studiata si nu este adaptata la viata in vivarium. Prin urmare, biologii lucrează cu pisici, nu fără plăcere, trebuie să spun.
Este foarte posibil ca toate speciile de mamifere care au pete și dungi, acționează același mecanism în două etape de tabby culoare care genetica oferit pisica domestica. În prima etapă, chiar și în timpul dezvoltării embrionare, Taqpep un model de contur și tipul (dungi regulate sau dispuse la întâmplare colorează) și culoarea lor și culoarea de fond depinde de capacitatea celulelor foliculului de păr pentru a menține un nivel ridicat sau scăzute de producție endotelinei în ciclurile părului ulterioare în timpul vieții animalului. haina de blana pisicii - ca o carte de colorat: Taqpep un desen schiță și Edn3 vopsele sale în culori diferite.

NL Reznik, candidat la științele biologice