Кошки, гены и эволюция

Внутри генаKIT

Внутри гена

KIT

Многообразие фенотипических эффектов разных мутаций гена

KIT

у разных видов млекопитающих вызывало жгучее любопытство исследователей: что там внутри этого гена? Начали, естественно, с мышей, но мы пока их пропустим и перейдем непосредственно к кошкам.

В виварии Университета Джонса Хопкинса белых кошек разводили не ради их красоты, а ради их глухоты, как модель человеческого недуга. Поскольку белый цвет и глухота явно определяли район поиска, то исследователи целенаправленно анализировали последовательности гена

KIT

у нормальных, пятнистых и белых котов из этой колонии

25

.

Откуда они знали, где в геноме кошки находится

KIT

? Последовательность этого гена уже была определена у человека и мыши, и еще 328 видов животных. Определив общие – консервативные – районы

KIT

у шести видов млекопитающих, исследователи легко нашли его в геноме кота. Да и вы сами это можете сделать. Адреса – в сноске

[18]

[https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/?term=c-kit, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/493766.]

.

Затем исследователи сравнили последовательности

KIT

у нормальных, пегих и белых котов (рис. 2–1). У пегих котов (

W

S

/_) они увидели вставку чужеродной последовательности длиной в 7125 нуклеотидов в первом интроне. У белых котов

(W/_)

в том же месте был короткий фрагмент этой вставки. Всего 617 нуклеотидов.

В другом эксперименте другие исследователи обнаружили, что белоногость

w

g

вызывается совсем крошечной заменой – всего двух нуклеотидов

26

. И не в интроне, а в экзоне. То есть эта рецессивная мутация меняла аминокислотный состав белка KIT, в отличие от описанных выше доминантных мутаций, которые, по-видимому, меняли время и место синтеза и количество наработанного белка. Мутация

w

g

немного ослабляла связь между белком KIT и белком, с которым он должен взаимодействовать, обеспечивая миграцию клеток. Мы бы сказали, что мелонобласты

w

g

/

w

g

иногда поскальзывались по пути к концам конечностей, но боимся, что нас обвинят в вульгаризации и профанации науки.

Как вы помните,

KIT

работает не только в меланобластах, но и у многих других производных нервного гребня. Не удивительно поэтому, что нарушения в структуре и регуляции этого гена могут вести к разным патологиям. Внеплановые включения этого гена, ответственного за пролиферацию и миграцию

эмбриональных

клеток, особенно опасны в клетках

взрослого

организма. Такие клетки начинают пролиферировать и мигрировать – становятся злокачественными. Активирующие мутации в этом гене связаны с опухолями желудка, кишечника и семенников, меланомой, острым миелоидным лейкозом. Такого рода мутации в

KIT

включены в программы геномного тестирования во многих ветеринарных лабораториях.