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

Люди погубили 110 эндемичных видов растений и животных Макаронезии Люди погубили 110 эндемичных видов растений и животных Макаронезии

Человек уничтожил уже 110 эндемиков в Макаронезии

N+1
Доминирование пассажиров. Тест-драйв Toyota Alphard Доминирование пассажиров. Тест-драйв Toyota Alphard

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

СНОБ
Австралиец нашел прижизненные фотографии вымершего почти сто лет назад бандикута Австралиец нашел прижизненные фотографии вымершего почти сто лет назад бандикута

Куратор музея обнаружил в архивах черно-белые фотографии бандикута

N+1
Удивительные деревянные механизмы Дерека Хаггера Удивительные деревянные механизмы Дерека Хаггера

Работы Дерека Хаггера – из тех, которые стоит повторить самостоятельно.

Популярная механика
Блогер рассказал, как надо правильно вести себя в Японии, и развеял стереотип о запретах на открытую одежду в общественных местах Блогер рассказал, как надо правильно вести себя в Японии, и развеял стереотип о запретах на открытую одежду в общественных местах

Правила поведения в японском обществе, которые помогут путешественникам

Maxim
Без замены переменных. Секс + дружба = ? Без замены переменных. Секс + дружба = ?

Как уживаются секс и дружба и есть ли в этой паре место любви

СНОБ
Топ-5 самых странных моментов бондианы Топ-5 самых странных моментов бондианы

Даже в фильмах о легендарном спецагенте есть киноляпы

Maxim
Ольга Кучкина: Вишневый сад Ольга Кучкина: Вишневый сад

Рассказ Ольги Кучкиной

СНОБ
Хочешь сладких апельсинов? Хочешь сладких апельсинов?

Истории людей, которые решили разнообразить свою сексуальную жизнь

Лиза
Константин Борисов: Моя миссия — менять качество жизни в стране через осознанную и мягкую работу с людьми и командами Константин Борисов: Моя миссия — менять качество жизни в стране через осознанную и мягкую работу с людьми и командами

Основатель премии Team Awards: о чем его книга и где искать внутреннюю тишину

СНОБ
Сильная и зависимая: как становятся жертвой абьюза благополучные женщины Сильная и зависимая: как становятся жертвой абьюза благополучные женщины

Как жертвами абьюза становятся женщины, которые, кажется, от этого застрахованы

Cosmopolitan
Peugeot Traveller 4х4. Проще сделать самому Peugeot Traveller 4х4. Проще сделать самому

Peugeot Traveller 4х4 — микроавтобус для приключений и дальних странствий

4x4 Club
Лекарственные травы не спасли молодую женщину в Древнем Перу Лекарственные травы не спасли молодую женщину в Древнем Перу

Древние жители Перу использовали разные травы в лекарственных целях

N+1
Лед тронулся Лед тронулся

Время снега приближается, но и глобальное потепление наступает неумолимо

Men’s Health
Что стало с одеждой принцессы Дианы после ее смерти и другие тайны ее гардероба Что стало с одеждой принцессы Дианы после ее смерти и другие тайны ее гардероба

Зачем одежду леди Ди сожгли после автокатастрофы, как она носила старые вещи?

Cosmopolitan
Зачем работодателям нанимать зумеров и как заставить их работать Зачем работодателям нанимать зумеров и как заставить их работать

Как работать с зумерами?

СНОБ
Субфебрильная температура: что делать, когда держатся 37°С Субфебрильная температура: что делать, когда держатся 37°С

Что делать с температурой, если она поднялась выше 37 °С, но ниже 38 °С?

РБК
Как стать победителем в мире агрессоров Как стать победителем в мире агрессоров

Как противостоять агрессорам без лишнего негатива, ссор и «сжигания мостов»

Psychologies
Эконом минус Эконом минус

О неудачных попытках женщины сэкономить

Cosmopolitan
Театральный продюсер Евгения Шерменева о творчестве в пандемию и театре в инстаграме Театральный продюсер Евгения Шерменева о творчестве в пандемию и театре в инстаграме

Театральный продюсер Евгения Шерменева — о театре, видео и дискретности времени

СНОБ
Идеально для зимы! Всё об аугментации губ — попрощайся с сухостью и шелушением Идеально для зимы! Всё об аугментации губ — попрощайся с сухостью и шелушением

Что такое аугментация губ

Cosmopolitan
5 женских поступков, после которых стоит прекращать отношения: мнение мужчин 5 женских поступков, после которых стоит прекращать отношения: мнение мужчин

Что может стать барьером на пути построения отношений?

Psychologies
Не могу стать матерью: 3 истории личного выбора Не могу стать матерью: 3 истории личного выбора

Есть разные способы стать родителями. Какой из них выбрать?

Psychologies
Снип-снап-снурре, пурре базелюрре! Снип-снап-снурре, пурре базелюрре!

Попробуем разобраться, что означает веселая присказка из пьесы Евгения Шварца

Наука и жизнь
Дирижабли, визы и рулетка: как и зачем путешествовали в первой половине XX века Дирижабли, визы и рулетка: как и зачем путешествовали в первой половине XX века

Как, куда и ради чего ехали путешественники в первой трети XX века

Популярная механика
«Знакомься, это моя мама» - свидание вслепую закончилось у могилы «Знакомься, это моя мама» - свидание вслепую закончилось у могилы

Как романтическая встреча закончилась у могильного камня

Cosmopolitan
Человек-оркестр Человек-оркестр

Монозадачность – это не врожденное качество, а тонкое искусство

Лиза
Порно горница людей Порно горница людей

Книга — лучший подарок для молодого человека

Tatler
Пляжи, затонувшие корабли, крепости: чем заняться в Кабо-Верде Пляжи, затонувшие корабли, крепости: чем заняться в Кабо-Верде

Как живет и чем развлекает африканская республика Кабо-Верде

РБК
11 горячих афганских моделей, певиц (даже рэперша!) и просто красавиц 11 горячих афганских моделей, певиц (даже рэперша!) и просто красавиц

Без никабов, хиджабов и средневековых предрассудков!

Maxim
Открыть в приложении