Ген Taqpep оказался переключателем формы рисунка на шкурах разных видов кошек — нормальная версия данного гена приводит к возникновению тигровых полосок, мутантная же — леопардовых пятен.

«Никому до сих пор не удавалось объяснить, откуда берутся, с биологической точки зрения, полоски на шкуре зебр, тигров, пятна гепардов, а также рисунки на теле простых домашних кошек. Клетки темных полос знают каким-то необъяснимым образом, что они просто обязаны быть черными и при этом помнят на протяжении жизни кошки об этом. Нас заинтересовало, что происходит на границе между темными, а также светлыми участками и почему полоски и пятна вместе с животным растут», — заявил Грегори Барш, руководитель группы биологов, Стэнфордский университет.

Барш с коллегами пытались понять, как появляются полоски на теле очень редких королевских гепардов, которые встречаются в определенных районах Зимбабве и других африканских стран.

Авторы статьи отыскали ответ на данный вопрос в довольно неожиданном месте – в приюте диких кошек, которые были пойманы социальными службами Калифорнии и ожидают стерилизации.

Как поясняют ученые, рисунок шкуры у одичавших кошек, а также их домашних сородичей не выступает случайным, в основном, потомство наследует леопардовые пятна либо же тигровые полоски от родителей. Барш с коллегами попытались отыскать генетические корни окраски, при этом собрав образцы тканей у 19 полосатых кошек и 58 пятнистых и сравнив их геномы.

Данное сравнение ДНК кошек дало ученым возможность обнаружить особенный участок на первой хромосоме, управлявший формой и окраской рисунка на шкуре. После этого ученые сопоставили структуру данного фрагмента в геномах пятнистых и полосатых кошек, пытаясь найти различия, а также сходства между особями в данных группах.
По словам биологов, эта часть генома довольно сильно отличалась у полосатых кошек друг от друга, когда она содержала у пятнистых хищников несколько участков, совпадающих в гене Taqpep. Исследователи сравнивали структуру данного гена в ДНК крупных кошек, включая тигров и гепардов, и при этом обнаружили, что Taqpep имел мутацию в геномах кошек с пятнистым окрасом.

Исследователи попытались выяснить роль данных мутаций в формировании окраски всех кошачьих, изучив процессы формирования в зародыше кошки волосяных луковиц и прочих компонентов кожи. По их словам, включение в определенное время развития зародыша Taqpep является следствием того, что работа генов черной окраски Edn3 в части пигментных клеток усиливается, когда в прочих он подавляется.

За счет этого на будущей шкуре появляются характерные полоски либо же точки, зависимо от отсутствия или же наличия мутации в гене Taqpep. Данные изменения в работе этого гена на всю жизнь сохраняются, а это объясняет, почему полоски и пятна на теле кошек вместе с ними растут.

Барш с коллегами планируют в своей следующей работе изучить, почему мутации в Taqpep на окраску определенных крупных кошек не влияют, в том числе на пум и львов.

Источник: самые свежие новинки науки и техники