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

Психоскопия ближнего поля Психоскопия ближнего поля

Даже за совсем умозрительной фантастикой может скрываться серьезная научная база

N+1
Актер года: Иван Янковский Актер года: Иван Янковский

Иван Янковский прошел через «Огонь» и «Топи»

GQ
«Скелеты в шкафу: Как наша тайная жизнь управляет явной» «Скелеты в шкафу: Как наша тайная жизнь управляет явной»

В какой момент младенцы начинают хранить тайны лучше шимпанзе

N+1
Как долго кот помнит старого хозяина? Как долго кот помнит старого хозяина?

Вспомнит ли тебя питомец, если ты уедешь на полгода? А если на год?

Maxim
5 советов, как отключить голову во время секса 5 советов, как отключить голову во время секса

Как перестать думать о неважном и начать чувствовать?

Psychologies
Они идут Они идут

Часы сегодня — средство самовыражения и туристический аттракцион

Вокруг света
«Сходите в церковь»: матери детей с расщелиной губы рассказали о своей жизни «Сходите в церковь»: матери детей с расщелиной губы рассказали о своей жизни

Как начать разговор о здоровье ребенка.

Cosmopolitan
Плохой ботокс: у девушки перекосилось лицо после неудачного укола в подбородок Плохой ботокс: у девушки перекосилось лицо после неудачного укола в подбородок

Тиктокерша поделилась историей о том, как неудачный укол ботокса изменил её лицо

Cosmopolitan
«Боль в твоей голове: Откуда она берется и как от нее избавиться» «Боль в твоей голове: Откуда она берется и как от нее избавиться»

Отрывок из книги Аманды Эллисон «Боль в твоей голове» о головной боли

N+1
«Движовый» регион для самого молодого губернатора «Движовый» регион для самого молодого губернатора

Как Калининградская область и Антон Алиханов понравились друг другу

Эксперт
Культовые предметы советского дизайна. Почему нам так дорог фотоаппарат «Зенит» Культовые предметы советского дизайна. Почему нам так дорог фотоаппарат «Зенит»

Рассказываем об истории фотоаппаратов «Зенит»

СНОБ
Какие женщины отталкивают мужчин? Рассуждает Михаил Лабковский Какие женщины отталкивают мужчин? Рассуждает Михаил Лабковский

Несколько эффективных способов отпугнуть мужчину, того совершенно не желая

VOICE
Вызов разуму: Нобелевскую премию по физике присудили за изучение сложности Вызов разуму: Нобелевскую премию по физике присудили за изучение сложности

Нобелевская премия «за вклад в наше понимание сложных физических систем»

Forbes
Цифровизация как неизбежность Цифровизация как неизбежность

Какие digital-решения использует агросектор

Агроинвестор
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
Вопрос психологу: что такое патологическая ревность и можно ли от нее избавиться? Вопрос психологу: что такое патологическая ревность и можно ли от нее избавиться?

Esquire решил разобраться в вопросах ревности и заручился помощью эксперта

Esquire
Фильмы о Джеймсе Бонде, которые нам не суждено увидеть Фильмы о Джеймсе Бонде, которые нам не суждено увидеть

Вспоминаем, какие части бондианы мир так и не увидел и почему

Esquire
Кому светят звезды Michelin. Что важно знать о главном ресторанном гиде Кому светят звезды Michelin. Что важно знать о главном ресторанном гиде

Все, что нужно знать о Красном гиде Michelin

РБК
Фильмы и сериалы, которые — случайно или нарочно — учат зрителей плохому Фильмы и сериалы, которые — случайно или нарочно — учат зрителей плохому

Иногда киноделы могут случайно научить опасным вещам

Maxim
Звучит гордо Звучит гордо

Зачем дизайнеры работают над слуховыми впечатлениями

Robb Report
Рабочие из приложения: как платформы меняют рынок труда для синих воротничков Рабочие из приложения: как платформы меняют рынок труда для синих воротничков

Введение режима самозанятых радикально меняют ситуацию на рынке рабочей силы

Forbes
Короткие импульсы продлили эффект глубокой стимуляции мозга при болезни Паркинсона Короткие импульсы продлили эффект глубокой стимуляции мозга при болезни Паркинсона

Короткие импульсы тока продлили эффект глубокой стимуляции при Паркинсоне

N+1
Модернизация легенды Модернизация легенды

ВССМ «Винторез» и АСМ «Вал»

Популярная механика
Честно о раке груди Честно о раке груди

Вокруг рака молочной железы по-прежнему много слухов и домыслов

Cosmopolitan
Лучшие базовые брюки на осень и зиму — 10 модных пар сезона коричневого цвета Лучшие базовые брюки на осень и зиму — 10 модных пар сезона коричневого цвета

Ищем идеальные брюки

Cosmopolitan
За что вручали: самые необычные формулировки Нобелевской премии по литературе За что вручали: самые необычные формулировки Нобелевской премии по литературе

Странные формулировки, которые объясняли награждение Нобелевский премией

GQ
«Домашнее насилие и я: история Мии». Мия Бордман сняла фильм о бытовой тирании «Домашнее насилие и я: история Мии». Мия Бордман сняла фильм о бытовой тирании

Звезда телешоу «Teen Mom UK» сняла документальный фильм о домашнем насилии

Cosmopolitan
Как голос в наушниках помогает справиться с одиночеством Как голос в наушниках помогает справиться с одиночеством

Почему мы так полюбили слушать других

РБК
Кто и чем управляет в Украине Кто и чем управляет в Украине

Главный редактор «Страны» — о жизни под санкциями и о нормализации Украины

Эксперт
Правила жизни Вигго Мортенсена Правила жизни Вигго Мортенсена

Правила жизни актера Вигго Мортенсена

Esquire
Открыть в приложении