經(jīng)過 60 年的尋找，橘貓的秘密終于被揭開

2024 年，經(jīng)過 60 年的尋找，遺傳學(xué)家終于確定了家貓果醬顏色背后的基因。

兩個(gè)獨(dú)立的研究小組在我們的心愛的 Clawed Floofs可能是貓基因組的非蛋白質(zhì)編碼部分缺失 DNA 片段的結(jié)果。

“這是一個(gè)遺傳之謎，一個(gè)難題，”斯坦福大學(xué)遺傳學(xué)家格雷格·巴什 （Greg Barsh）告訴薩拉·里爾登科學(xué).

Barsh 和他的同事發(fā)現(xiàn)了貓皮膚細(xì)胞，橙色皮毛芽從中表達(dá)的 RNA 是 13 倍，該基因稱為阿加普36與沒有橙色毛發(fā)的貓的皮膚細(xì)胞相比。

期望找到高產(chǎn)的蛋白質(zhì)編碼部分阿加普36基因發(fā)生了突變，研究人員驚訝地發(fā)現(xiàn)，正是它之前的序列包含一個(gè)缺失，這大概影響了基因的其余部分表達(dá)。

這 5千堿基研究人員從 188 只貓的數(shù)據(jù)庫中檢查了每只橘貓都存在缺失，其中包括 145 只橙、6 只印花布/玳瑁貓和 37 只非橙。

一個(gè)發(fā)現(xiàn)并不令人驚訝。正如長期預(yù)測的那樣，突變的基因位于貓的 X 染色體上，這解釋了為什么橙色在兩性之間看起來如此不同。大多數(shù)橘貓是雄性，而大多數(shù)帶有一些橙色皮毛的母貓最終會(huì)出現(xiàn)不同顏色的拼湊。

“綜上所述，這些觀察結(jié)果提供了強(qiáng)有力的遺傳和基因組證據(jù)，證明 5 kb 缺失會(huì)導(dǎo)致性連鎖橙，”Barsh 和團(tuán)隊(duì)寫在他們的論文中。

自從人類第一次與貓共居以來近 10,000 年前，人們一直很好奇，一只黑貓和一只橘貓可以成為一系列意想不到的小貓顏色的父母。

正如預(yù)期的那樣，這對配對的雄性小貓大多是橙色或黑色。但雌性小貓可以有黑色、橙色和白色的印花布拼湊而成，或者玳瑁色的橙色大理石花紋散布在黑色皮毛上。

兩個(gè)團(tuán)隊(duì)都證實(shí)，導(dǎo)致橙色皮毛的突變位于 X 染色體上，這就是為什么兩性之間會(huì)出現(xiàn)如此明顯的彩色圖案差異。

與雄性最終在單獨(dú)的 X 染色體上只有一個(gè)這種突變的副本不同，雌性最終有兩個(gè)副本，每個(gè)副本位于她們從父母那里收到的 X 上。

哺乳動(dòng)物隨機(jī)滅活每個(gè)細(xì)胞中兩條 X 染色體中的一條，以避免表達(dá)過量的染色體產(chǎn)物。這使得雌性橙色小貓?jiān)谒鼈円恍┌l(fā)育中的皮膚細(xì)胞組織中具有活躍的橙色突變，就在鄰近細(xì)胞旁邊，其中具有突變基因的 X 染色體失活。

在極少數(shù)情況下，兩條 X 染色體都攜帶突變，雌性會(huì)像任何雄性一樣長成毛茸茸的火球。

橘貓恰好有一個(gè)搞笑的名聲不是最聰明的他們的物種。撇開軼事不談，貓咪顏色和認(rèn)知之間的這種聯(lián)系沒有科學(xué)依據(jù)，這種突變對健康或心理健康沒有明顯的負(fù)面影響。

阿加普36已知當(dāng)它功能過度或不足時(shí)會(huì)導(dǎo)致其他動(dòng)物出現(xiàn)發(fā)育問題。但似乎在橙貓中，該基因僅在稱為黑色素細(xì)胞的發(fā)育和成熟色素細(xì)胞中過表達(dá)。

“玳瑁貓和印花布貓之間的區(qū)別在于，印花布中存在一個(gè)額外的白色斑點(diǎn)突變，這會(huì)影響發(fā)育中的黑色素細(xì)胞在從神經(jīng)嵴遷移時(shí)的生存能力，從而允許存活下來的黑色素細(xì)胞克隆在更大的身體區(qū)域中擴(kuò)展，”Barsh 及其同事解釋.

由九州大學(xué)遺傳學(xué)家 Hidehiro Toh 領(lǐng)導(dǎo)的第二項(xiàng)研究也確定了阿加普36作為橙貓的皮毛基因。他們發(fā)現(xiàn)該基因的更大表達(dá)抑制了顏色色素基因，將深棕色轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏?a>真黑素色素呈微紅色至黃色褐黑素顏料。

兩篇論文都在網(wǎng)上等待同行審查上生物Rxiv這里和這里.

本文的早期版本發(fā)表于 2024 年 12 月。

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