Откуда берутся цвета и узоры на кошачьей шкуре

N+1Наука

Раскрашиваем котика

Откуда берутся цвета и узоры на кошачьей шкуре

Софья Бруман

Фото Николай Воронцов

Генетически модифицированными растениями и животными сегодня никого уже не удивишь — ни в лаборатории, ни в поле, ни на рынке. Осталось только начать выводить их у себя дома — и некоторые биохакеры уже продают наборы для генетического редактирования и обещают научить ему всех желающих. Если и вы решите потренироваться на кошках, мы составили руководство для начинающих генных инженеров — о том, как собрать кошку с окраской своей мечты.

Цвет кожи и волос у кошек (так же, как у людей и других млекопитающих) зависит от типа меланина, который производят специальные клетки кожи, меланоциты — а затем по своим длинным отросткам транспортируют в другие клетки и волосяные фолликулы, окрашивая их.

За все разнообразие окрасок, которыми известны кошки, отвечают два типа пигмента:

  • феомеланин — он бывает от красного до желтого цвета;
  • эумеланин — от коричневого до черного.

А вот за то, какой именно из пигментов будут производить меланоциты и как они будут распределены по кошачьему телу, отвечает уже множество генов, которые могут действовать параллельно, усиливать работу друг друга или, наоборот, конкурировать. Давайте разберемся в основных паттернах в окраске кошек и выясним, какие варианты генов понадобится внести в кошачий геном, чтобы их создать.

Агути

Вам понадобится: хромосома А3 с доминантным геном Agouti.

Агути — это окраска, при которой цвет распределен по кошке равномерно, но каждый отдельный волос окрашен неравномерно. Волоски разделены на несколько зон, которые могут быть не окрашены (без меланина), окрашены с разной мерой интенсивности более темным эумеланином или светлым феомеланином. Такая окраска встречается, например, у абиссинских котов.

Абиссинский кот с классическим окрасом. Brigitte von Szczawinski / wikimedia commons / CC BY-SA 3.0

Чтобы получить кошку такой окраски, вам нужно взять хромосому А3 с доминантным вариантом гена Agouti (это такой вариант, который подавляет все другие варианты и работает, даже если он в клетке только один). Тогда в пигментной клетке начнет синтезироваться сигнальный белок Agouti. Одновременно в пигментной клетке синтезируется и другой белок — альфа-меланоцитстимулирующий гормон гипофиза (а-МСГ). Оба эти белка способны связываться с рецептором меланокортина-1, и в зависимости от того, с кем образует комплекс рецептор, в клетке запускается определенный сигнальный каскад. Так получается тот или иной вид пигмента.

Когда на рецепторе «сидит» Agouti, клетка вырабатывает рыжий феомеланин. При этом молекула Agouti блокирует рецептор так, что больше никто с ним связаться не может. Но связь Agouti с рецептором со временем разрушается, и в какой-то момент на рецептор должна сесть новая молекула, которой может быть или очередной Agouti — или а-МСГ. В первом случае клетка продолжит производить феомеланин, а во втором — переключится на эумеланин. Поэтому меланоцит будет производить то рыжий, то темный пигмент, и волос получится полосатым. Но поскольку полоски на каждом волосе возникают независимо, они не будут синхронизироваться — поэтому шерсть кошки получится не полосатой, а переливчатой.

Если же вы встроите в обе хромосомы рецессивный вариант Agouti (то есть такой, который проявляется, только если его в клетке две копии), сигнальный белок работать не будет. Соответственно, на рецепторе меланокортина-1 будет безраздельно царить а-МСГ и вы получите одноцветную темную кошку.

Однако из этого правила есть исключение. На половых хромосомах кошек есть ген Orange, который тоже отвечает за производство феомеланина, то есть за рыжий окрас. Если хотя бы на одной хромосоме он находится в доминантной форме, то белок Orange вытесняет весь эумеланин из волоса, заменяя его феомеланином — и кошка, которая могла бы быть темной агути, будет рыжей агути.

Но если в ее клетках одновременно окажутся рецессивный вариант Agouti и доминантный вариант Orange, то одноцветно рыжей кошки не получится. Рецессивные варианты Agouti непонятным образом взаимодействуют с доминантным Orange, в результате чего темные участки волоса превращаются в рыжие, а рыжие по какой-то причине становятся бесцветными, и волос растет в рыже-белую полоску. А это значит, что однотонно-рыжую кошку вырастить невозможно: кошки с доминантным Orange и рецессивным Agouti все равно получатся с полосатыми волосами.

Темный окрас

Вам понадобится: пара хромосом D4 с геном Tyrp1 для темной однотонной кошки

Осторожно: доминантный ген Orange может сделать темную кошку рыжей.

Однотонный окрас кошки подразумевает, что каждый ее волос равномерно окрашен эумеланином или феомеланином.

За производство эумеланина в клетках отвечает белок TIRP1, который кодируется геном Tyrp1. В зависимости от того, какие варианты гена работают в меланоците, получаются разные оттенки темного пигмента. В случае доминантного варианта, который подавляет остальные, кошка окрасится в черный цвет.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

У бонобо нашли вокальные диалекты У бонобо нашли вокальные диалекты

Ученые сравнили вокализации бонобо из трех разных зоопарков

N+1
Майкл Холл – о возвращении Декстера, новом мире и сторонних проектах Майкл Холл – о возвращении Декстера, новом мире и сторонних проектах

Интервью с Майклом Холлом — о новом сезоне «Декстера» и своем персонаже

GQ
Исследование: духи разрушают защитное поле организма. К чему это может привести? Исследование: духи разрушают защитное поле организма. К чему это может привести?

Использование духов и лосьонов способно нарушить микробиом кожи человека

Inc.
Участники и сопричастные Участники и сопричастные

Главные действующие лица достигнутых в 1938 году в Мюнхене соглашений

Дилетант
Тишина в голове: может ли человек какое-то время вообще ни о чем не думать? Тишина в голове: может ли человек какое-то время вообще ни о чем не думать?

Можем ли мы добиться абсолютной ментальной тишины в голове?

ТехИнсайдер
MARKUL – о грехах, скандальных выходках и новом альбоме MARKUL – о грехах, скандальных выходках и новом альбоме

MARKUL об уходе с Booking Machine и своем теневом образе

GQ
Вредные советы: пошаговая инструкция, как усложнить себе жизнь Вредные советы: пошаговая инструкция, как усложнить себе жизнь

Зачастую мы сами можем легко помешать себе со всем справиться, и вот как

Psychologies
Площадь эволюции Площадь эволюции

Реконструкция исторического павильона «Шестигранник» в Парке Горького

Vogue
Что такое NVMe SSD: чем он лучше SATA Что такое NVMe SSD: чем он лучше SATA

Чем NVMe SSD лучше SATA?

CHIP
Ученые устроили австралийским комарам бактериальный геноцид Ученые устроили австралийским комарам бактериальный геноцид

Ученые смогли подавить численность комаров в двух австралийских городах

N+1
Актеры, которые напортачили в первый день съемок Актеры, которые напортачили в первый день съемок

И даже среди звезд кинематографа найдутся те, кто испортят все в первый день!

Maxim
Почему не стоит прощаться со своим внутренним ребенком Почему не стоит прощаться со своим внутренним ребенком

Несколько простых вещей помогут объединиться с вашим внутренним ребенком

GQ
Дача-феникс Дача-феникс

Директор школы “Детали” Татьяна Рогова отстроила новый дом после пожара

AD
Шпион, выйди вон! Шпион, выйди вон!

Не проходит и дня, чтобы мы не зашли на страницу бывшего...

Psychologies
Игра в десятку. Сколько будет стоить новый Lexus LX600 Игра в десятку. Сколько будет стоить новый Lexus LX600

Lexus LX600. Ну и чем он хорош?

Maxim
Указка как символ: 12 фильмов о романах учителей и учеников Указка как символ: 12 фильмов о романах учителей и учеников

12 фильмов о запретной любви учителей и учеников

Cosmopolitan
Антон Васильев. Катя и мужчины, которые ее любили... Антон Васильев. Катя и мужчины, которые ее любили...

Брат актрисы Екатерины Васильевой рассказывает о своей знаменитой семье

Коллекция. Караван историй
«Общество так называемых людей мне противно» «Общество так называемых людей мне противно»

Как Николай Миклухо-Маклай хотел сделать папуасов русскими

Наука
Великие махинаторы: кто делает ИА «Панорама» Великие махинаторы: кто делает ИА «Панорама»

Интервью с создателями ироничного информационного агенства «Панорама»

Esquire
Место большой свободы. Марта Кетро — о том, что общего у «Живого журнала» и «квартала красных фонарей» в Гамбурге Место большой свободы. Марта Кетро — о том, что общего у «Живого журнала» и «квартала красных фонарей» в Гамбурге

Марта Кетро — как блог-платформа стала социальным лифтом для ее обитателей

Esquire
Осторожно, город загружается Осторожно, город загружается

Москва — в числе столиц, которые переживают цифровую трансформацию

GQ
Гора защитила превращение фтора в кислород от космической радиации Гора защитила превращение фтора в кислород от космической радиации

Перенос лаборатории под землю помог увеличить точность эксперимента

N+1
Колет, ноет, тянет: 5 видов болей в животе, почему они возникают и как лечатся Колет, ноет, тянет: 5 видов болей в животе, почему они возникают и как лечатся

Если тебе знакомы симптомы из нашей статьи, срочно запишись на прием к врачу

Cosmopolitan
Как выбирать зимнюю резину и почему шипы — прошлый век и отстой Как выбирать зимнюю резину и почему шипы — прошлый век и отстой

Если ты намерен купить новые покрышки, помни о реальности и теории вероятностей

Maxim
Как стартапу избежать утечек и защититься от кибератак Как стартапу избежать утечек и защититься от кибератак

Об опасности взлома необходимо помнить всегда

Inc.
Луи-Филипп: король баррикад и олигархов Луи-Филипп: король баррикад и олигархов

«Король-буржуа» оказался последним Бурбоном на троне Франции

Дилетант
Дело о теле Дело о теле

В полдень 15 мая 1591 года над Угличем поплыл густой набат

Дилетант
«Терпят измены, лишь бы не работать»: экс-муж Полины Гагариной осудил содержанок «Терпят измены, лишь бы не работать»: экс-муж Полины Гагариной осудил содержанок

Дмитрий Исхаков высказался о взаимоотношениях женщин и мужчин

Cosmopolitan
Хорошо, как дома Хорошо, как дома

Квартира в Санкт-Петербурге вдохновленная работами американских декораторов

AD
Игра в ассоциации Игра в ассоциации

Красочный интерьер для ценителей современного искусства

SALON-Interior
Открыть в приложении