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

Амазонские дельфины помочились в воздух Амазонские дельфины помочились в воздух

Как китообразные используют мочеиспускание для коммуникации

N+1
Лургиканская пещера и её ледяные скульптуры Лургиканская пещера и её ледяные скульптуры

Мир пещер бесконечно притягателен

Наука и жизнь
От Марса до квантовой физики: 11 книг для любителей научной фантастики От Марса до квантовой физики: 11 книг для любителей научной фантастики

Что ждет человечество в будущем? Фантасты размышляют в своих книгах

Maxim
Победа Ливерпуля Победа Ливерпуля

Как актриса Джоди Комер добилась успеха

Glamour
Мошенники усложнили схемы Мошенники усложнили схемы

Мошенники придумали новую схему обмана с «выплатами» в евро

Ведомости
Мир копий и двойников: зачем нужна цифровая обработка геометрии Мир копий и двойников: зачем нужна цифровая обработка геометрии

Как нейросети помогают создавать протезы и восстанавливать культурные памятники

Популярная механика
Доминирование пассажиров. Тест-драйв Toyota Alphard Доминирование пассажиров. Тест-драйв Toyota Alphard

О главной особенности минивэна Toyota Alphard — в тест-драйве «Сноба»

СНОБ
Игра в ассоциации Игра в ассоциации

Красочный интерьер для ценителей современного искусства

SALON-Interior
«Голоса» Харли Квин, «Кубика в кубе» и метрополитена — о своей работе «Голоса» Харли Квин, «Кубика в кубе» и метрополитена — о своей работе

Актеры дубляжа, ведущие подкастов, дикторы — о своей работе и специфике жанра

РБК
«Нельзя спрашивать у клиентов, что им нужно». Что говорил о бизнесе Стив Джобс «Нельзя спрашивать у клиентов, что им нужно». Что говорил о бизнесе Стив Джобс

Самые яркие высказывания Джобса о своих деловых принципах

Inc.
Вверх по течению Вверх по течению

Безмятежный интерьер квартиры в пентхаусе московской новостройки

AD
Не фитоняшки: как выглядят самые знаменитые женщины-бодибилдеры Не фитоняшки: как выглядят самые знаменитые женщины-бодибилдеры

Самые известные чемпионки по бодибилдингу

VOICE
Долгие проводы — лишние слезы: «Не время умирать» — чересчур драматичный финал бондианы с Дэниелом Крейгом Долгие проводы — лишние слезы: «Не время умирать» — чересчур драматичный финал бондианы с Дэниелом Крейгом

«Не время умирать» — пышные проводы Дэниела Крейга в качестве Джеймса Бонда

Esquire
Секс, ложь, насилие. Темная сторона секса Секс, ложь, насилие. Темная сторона секса

Что заставляет людей переходить на сторону зла и как приручить демонов?

СНОБ
10 культовых парочек из фильмов, чьи образы стоит воплотить на Хеллоуин 10 культовых парочек из фильмов, чьи образы стоит воплотить на Хеллоуин

Культовые и незаезженные парочки, чьи образы запомнятся на любой вечеринке

Cosmopolitan
Сбой в работе WhatsApp, Instagram и Facebook: как он на нас повлиял Сбой в работе WhatsApp, Instagram и Facebook: как он на нас повлиял

Сбой в Facebook. Многие назвали произошедшее настоящим Апокалипсисом

Psychologies
Сахарный детокс: я отказалась от сладкого на месяц — вот что из этого вышло Сахарный детокс: я отказалась от сладкого на месяц — вот что из этого вышло

Рассказываем результаты отказа от сахара на месяц.

Cosmopolitan
5 признаков того, что вы все еще страдаете от детской травмы 5 признаков того, что вы все еще страдаете от детской травмы

Нанесенная в детстве травма неизбежно оставляет следы

Psychologies
Азиатский макияж: шокирующие фото девушек до и после перевоплощения Азиатский макияж: шокирующие фото девушек до и после перевоплощения

Невероятные трансформации азиатских девушек

Cosmopolitan
Актер Александр Дмитриев: «Крымов, можно сказать, изменил мою жизнь» Актер Александр Дмитриев: «Крымов, можно сказать, изменил мою жизнь»

Александр Дмитриев — о профессии актера, любви к театру и увлечениях

Cosmopolitan
Воспоминания о зонде Cassini: всё о миссии к Сатурну Воспоминания о зонде Cassini: всё о миссии к Сатурну

Самая грандиозная миссия к Сатурну – в цитатах, цифрах и результатах

Популярная механика
Hе забывается такое никогда Hе забывается такое никогда

Организаторы светского процесса в двухтысячных делятся подробностями той эпохи

Tatler
Идеалы красоты: о пластической хирургии глазами профессионала Идеалы красоты: о пластической хирургии глазами профессионала

Пластическим хирургам часто приходится выступать в роли психотерапевта

Популярная механика
«Парень опозорил меня перед всей семьей, оценив мою готовку на 6 баллов из 10​​» «Парень опозорил меня перед всей семьей, оценив мою готовку на 6 баллов из 10​​»

Представьте, что вы приготовили ужин. И он понравился всем, кроме любимого

Psychologies
Археологи раскопали три средневековых поселения под Муромом и Владимиром Археологи раскопали три средневековых поселения под Муромом и Владимиром

Ученым удалось обнаружить некрополи под Муромом и Владимиром

N+1
Продать нельзя уничтожить: почему модные бренды режут и сжигают нераспроданные товары Продать нельзя уничтожить: почему модные бренды режут и сжигают нераспроданные товары

Зачем компании уничтожают остатки одежды и аксессуаров

Esquire
10 пугающих видов оружия для контроля толпы 10 пугающих видов оружия для контроля толпы

Оружие для контроля толпы – зачастую не менее беспощадное, чем народный гнев

Популярная механика
Деньги, оральный секс и 12 роз в неделю: модель опубликовала райдер для парней Деньги, оральный секс и 12 роз в неделю: модель опубликовала райдер для парней

Мория Миллс опубликовала список правил, соблюдения которых она ждет от кавалеров

Cosmopolitan
Философское селфи Философское селфи

О «Суперзвезде» Брюно Дюмона как репортаже о бесконечном закате Европы

Weekend
Почему коренные зубы у человека вылезают так поздно: любопытная гипотеза Почему коренные зубы у человека вылезают так поздно: любопытная гипотеза

У Homo sapiens несколько зубов отрастают только в подростковом возрасте

Популярная механика
Открыть в приложении