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

Японцы сделали роборуку с человеческими мышцами Японцы сделали роборуку с человеческими мышцами

Японские инженеры разработали биогибридную руку с человеческими мышцами

N+1
Сильная & смелая Сильная & смелая

Столкнувшись с насилием, важно найти в себе силы вернуться к достойной жизни

Домашний Очаг
Амазонские дельфины помочились в воздух Амазонские дельфины помочились в воздух

Как китообразные используют мочеиспускание для коммуникации

N+1
Гуантанамо Гуантанамо

Гуантанамо — тюрьма США на Кубе для иностранцев, обвиняемых в терроризме

Дилетант
«Если это не любовь, то что?»: созависимость в отношениях «Если это не любовь, то что?»: созависимость в отношениях

Почему мы выбираем холодных партнеров? Как отличить любовь от созависимости?

Psychologies
«Евреев — на Мадагаскар!» «Евреев — на Мадагаскар!»

Призыв отправить евреев на Мадагаскар впервые прозвучал в Польше

Дилетант
5 признаков эмоционально незрелого человека 5 признаков эмоционально незрелого человека

У вас возникает чувство, что партнер часто ведет себя как ребенок?

Psychologies
Какая разница? Звездные пары, где мужчина значительно старше избранницы Какая разница? Звездные пары, где мужчина значительно старше избранницы

Пары с внушительной разницей в возрасте

Cosmopolitan
«Из-за этой еврейки стрелялся Маяковский»: за что ненавидели Лилю Брик «Из-за этой еврейки стрелялся Маяковский»: за что ненавидели Лилю Брик

Одни называли ее музой поэта, другие — его убийцей

Cosmopolitan
«Обязательный завтрак, вредный кофе и опасный фастфуд. Почему  почти все, что нам рассказывали о еде, неправда» «Обязательный завтрак, вредный кофе и опасный фастфуд. Почему  почти все, что нам рассказывали о еде, неправда»

Насколько популярные утверждения о еде иногда далеки от правды

N+1
6 моментов, которые многое расскажут вам о характере человека 6 моментов, которые многое расскажут вам о характере человека

Благодаря умению разбираться в людях мы понимаем, кому стоит доверять

Psychologies
Рыцарь футуризма Рыцарь футуризма

Как Джанни Маттиоли очистил итальянский футуризм от политики

Weekend
Стадия монады Стадия монады

Почему так важно научиться жить в комфорте с собой

Лиза
Мамы на детской площадке набросились на женщину из-за слишком красивой внешности Мамы на детской площадке набросились на женщину из-за слишком красивой внешности

Зависть — страшная штука, способная превращать людей в монстров

Cosmopolitan
Актеры, которые чуть не погибли при выполнении кинотрюков Актеры, которые чуть не погибли при выполнении кинотрюков

Актеры на съемках рискуют жизнью чаще, чем принято думать

Maxim
И это красиво: знаменитости, женившиеся на девушках с физическими недостатками И это красиво: знаменитости, женившиеся на девушках с физическими недостатками

Любви покорно многое и неважны никакие предрассудки

Cosmopolitan
Что помогло Юлии Пересильд стать первой в мире актрисой, полетевшей в космос Что помогло Юлии Пересильд стать первой в мире актрисой, полетевшей в космос

Актриса Юлия Пересильд и режиссер Клим Шипенко отправились в космос

Cosmopolitan
6 фильмов, которые помогут поверить в себя 6 фильмов, которые помогут поверить в себя

Подборка фильмов, которые могут вернуть веру в себя и свои силы

Psychologies
Покажи язык Покажи язык

Как лингвисты доказывали, что жестовые языки — это языки

N+1
«Он просто исчез»: почему с нами так поступают? «Он просто исчез»: почему с нами так поступают?

Парные противоположности как нельзя лучше отражают сущность гостинга

Psychologies
Коробка переключения передач: виды, чем отличаются и как работают Коробка переключения передач: виды, чем отличаются и как работают

Разбираемся в устройстве коробок переключения передач

РБК
Хочу сказать Хочу сказать

Татуировки – не просто красивые рисунки на теле

Домашний Очаг
Стыд и спам Стыд и спам

История спама — от банки посредственной ветчины до многомиллионных махинаций

GQ
Инженеры научились визуализировать потерянные радиоактивные источники по излучению Инженеры научились визуализировать потерянные радиоактивные источники по излучению

Новый прибор способен обнаруживать форму и координаты источников гамма-излучения

N+1
Юрий Каспарян Юрий Каспарян

Солист группы «Кино» Юрий Каспарян — о прошлом и настоящем группы

Maxim
Культовые игры, которые запускаются даже на слабых системах Культовые игры, которые запускаются даже на слабых системах

Вспоминаем лучшие тайтлы, в которые не стыдно сыграть даже спустя 15 лет

Maxim
Суттират Энн Ларларб – о том, как создавались образы Джеймса Бонда для фильма «Не время умирать» Суттират Энн Ларларб – о том, как создавались образы Джеймса Бонда для фильма «Не время умирать»

Художница по костюмам рассказала нам, что повлияло на наряды агента 007

GQ
Как я сделала пластику век и о чем пожалела: реальная история продюсера Сosmo Как я сделала пластику век и о чем пожалела: реальная история продюсера Сosmo

Анастасия Фридман поделилась своим опытом пластики век

Cosmopolitan
Доминирование пассажиров. Тест-драйв Toyota Alphard Доминирование пассажиров. Тест-драйв Toyota Alphard

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

СНОБ
Сезонное предложение Сезонное предложение

Как скорректировать свой рацион поздней осенью

Лиза
Открыть в приложении