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

Трансмонный кубит достиг миллисекундной когерентности Трансмонный кубит достиг миллисекундной когерентности

Физики изготовили трансмонные кубиты из напыленной пленки ниобия

N+1
Халк на телефоне и силиконовый имплант: чудесные истории спасения от пуль Халк на телефоне и силиконовый имплант: чудесные истории спасения от пуль

Сохранить жизнь при перестрелке могут не только бронежилеты

Playboy
Распространявшиеся за счет гомфотериев чилийские растения так и не оправились от их вымирания Распространявшиеся за счет гомфотериев чилийские растения так и не оправились от их вымирания

Гомфотерии регулярно поедали плоды и участвовали в распространении семян

N+1
Чертова Золушка. Чем плохи сказки, на которых мы выросли Чертова Золушка. Чем плохи сказки, на которых мы выросли

Послушание, терпение, награда — классическая схема большинства сказок

СНОБ
Вся правда о холестерине Вся правда о холестерине

Что на самом деле вызывает заболевания сердца и сосудов

kiozk originals
«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
6 путей к взаимопониманию с нарциссом 6 путей к взаимопониманию с нарциссом

Что делать если вы не готовы расстаться с нарциссичным партнером

Psychologies
Лети-лети, лепесток: глава книги  Лети-лети, лепесток: глава книги

Книга Эми Стюарт о бизнесе торговли цветами

Esquire
Вопрос дня: сможет ли Илон Маск нарисовать свое лицо на поверхности Луны Вопрос дня: сможет ли Илон Маск нарисовать свое лицо на поверхности Луны

Портрет Илона Маска на Луне. Как вам такое?

Популярная механика
9 малоизвестных, но хороших советских фильмов (часть 2) 9 малоизвестных, но хороших советских фильмов (часть 2)

Самое время открыть для себя другую сторону советского кино

Maxim
Масштабируйся и не умри: как сохранить баланс между прибылью и издержками Масштабируйся и не умри: как сохранить баланс между прибылью и издержками

Масштабирование любого проекта — часть его жизненного цикла

Inc.
Размер не имеет значения Размер не имеет значения

10 правил организации пространства на маленькой кухне

Добрые советы
Мадонна рассказала об идеальном мужчине для секса и о мастурбации на сцене Мадонна рассказала об идеальном мужчине для секса и о мастурбации на сцене

Мадонна — о любовнике мечты, провокациях на сцене и интимных фотографиях

Maxim
4 романа, которые стоит прочесть этой осенью 4 романа, которые стоит прочесть этой осенью

4 новых романа, которыми стоит пополнить свою книжную полку

Psychologies
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
Нейрохирург и чемпион по памяти назвали 5 способов лучше запоминать имена новых знакомых Нейрохирург и чемпион по памяти назвали 5 способов лучше запоминать имена новых знакомых

5 способов лучше запоминать имена от нейрохирурга и мирового чемпиона по памяти

Inc.
Я есть Грут: какой получилась игра Я есть Грут: какой получилась игра

Почему вам стоит поиграть в «Стражей Галактики»?

Esquire
Умеренный халифат Умеренный халифат

Как живут афганцы после возвращения талибов

GQ
«Я встречаюсь с двумя мужчинами, и мне это нравится» «Я встречаюсь с двумя мужчинами, и мне это нравится»

Чем так привлекательны полигамные отношения?

Psychologies
Премьер-министр и шахтер: Кейт Миддлтон изучила свое генеалогическое дерево Премьер-министр и шахтер: Кейт Миддлтон изучила свое генеалогическое дерево

Кейт Миддлтон призналась, что изучила свое генеалогическое дерево

Cosmopolitan
Зимний дворец Зимний дворец

Исторические интерьеры и экспозиции Зимнего дворца

Культура.РФ
Австралийцы потратили 1,8 миллиона долларов на убийство 96 крыс с острова Лорд-Хау Австралийцы потратили 1,8 миллиона долларов на убийство 96 крыс с острова Лорд-Хау

Инвазивные виды наносят ущерб экосистемам по всему миру

N+1
Всё просто: как цифровизация делает международную торговлю понятной и доступной Всё просто: как цифровизация делает международную торговлю понятной и доступной

Как технологии помогают бизнесу сделать международную торговлю доступной

Inc.
20 самых опасных мужских профессий 20 самых опасных мужских профессий

Никогда не задумывался, почему девушек тянет к пожарным или бандитам?

Maxim
Как ухаживать за бородой Как ухаживать за бородой

Борода как женщина: приносит уйму радости и требует, чтобы за ней ухаживали

Maxim
Каково это – покупать картинки в интернете за миллионы долларов Каково это – покупать картинки в интернете за миллионы долларов

Исповедь Pranksy, NFT-коллекционера, чей точный возраст неизвестен

Esquire
Кто, где и как делает и продает суррогатный алкоголь в России. И почему трагедия в Оренбургской области может повториться Кто, где и как делает и продает суррогатный алкоголь в России. И почему трагедия в Оренбургской области может повториться

В каких регионах могут повториться массовые отравления суррогатным алкоголем

СНОБ
Ольга Кучкина: Вишневый сад Ольга Кучкина: Вишневый сад

Рассказ Ольги Кучкиной

СНОБ
Анастасия Красовская Анастасия Красовская

Можно бесконечно смотреть на огонь, воду и актрису Анастасию Красовскую

Собака.ru
Беру деньги за лишние сантиметры: эскортницы рассказали о своих проблемах Беру деньги за лишние сантиметры: эскортницы рассказали о своих проблемах

У девушек по вызову есть проблемы, о которых никто даже не догадывается

Cosmopolitan
Открыть в приложении