Добавить в цитаты Настройки чтения

Страница 54 из 316

Черные леопарды и ягуары

Черные леопарды и черные ягуары внешне похожи, но к их черноте привели мутации в двух разных генах.

У черных леопардов так же, как и у черных домашних котиков, произошла рецессивная мутация в начале гена

Агути

60

. Замена одной буквы на другую привела к образованию стоп-кодона и синтезу укороченного и бесполезного белка.

У черных ягуаров произошла доминантная мутация в гене

Экстеншн

. Пятнадцать букв просто исчезли, а вместе с ними – пять аминокислот из белка

59

. Эти пять аминокислот располагались в том конце белка Экстеншн, который торчит из клетки и с которым связываются Агути и α-MSH. В результате этой потери кончик белка Экстеншн изгибается так, как будто с ним связался α-MSH, хотя на самом деле ни Агути, ни сам α-MSH не в состоянии сесть на искривленный мутантный Экстеншн. Практически без остановок клетка получает сигналы синтезировать как можно больше эумеланина, что окрашивает шерсть ягуаров в черный цвет.

Угольно-черные бенгалы

У домашних кошек известна только одна меланистическая мутация не-агути –

а

. Угольно-черные бенгалы, о которых мы хотим вам рассказать, – это гибридная порода, полученная от скрещивания домашних кошек

Felis catus

с диким бенгальским котом

Prionailurus bengalensis

. Подробнее про историю бенгальских кошек и других кошачьих гибридов мы расскажем в главе 13.

Современные бенгалы не очень много унаследовали от своего дикого родителя – всего 5% генома, тогда как остальные 95% достались им от домашних кошек

61

. Однако в эти пять процентов попала квинтэссенция бенгалов, ради которой весь этот эксперимент и затевался, – экзотичная окраска в виде леопардовых розеток.

Угольная окраска – это сильно затемненная стандартная окраска с розетками, но до полностью черных кошек

а

/

а

она не дотягивает. В чем же причина? Оказалось, что такая окраска возникает из-за несовместимости между “диким” аллелем

А

Pbe

гена

Агути,

унаследованным от дикого бенгальского кота, и преимущественно “домашним” геномом бенгальских кошек

62

.

Вы уже знаете, что все гены в геноме находятся под контролем различных регуляторных районов и белков. Для начала синтеза РНК с какого-либо гена необходимо, чтобы РНК-полимераза распознала промотор и села на него. А если весь ген, включая его промотор, пришел из другого вида? Тут все будет зависеть от того, насколько последовательность “дикого бенгальского” промотора отличается от “домашнего”. “Домашняя” РНК-полимераза не может нормально распознать “дикий” промотор аллеля

А

Pbe

,

поэтому он плохо транскрибируется и феомеланина синтезируется гораздо меньше нормы.

Давайте раскрасим бенгалов в зависимости от их генотипа. Всего одной копии домашнего доминантного аллеля

А

достаточно, чтобы бенгалы окрасились в стандартные черные розетки на желтом фоне (то есть стандартные бенгалы – это

А

/

А, А

/

а

и

А

/

А

Pbe

). Бенгалы

а

/

а

– это типичные черные пантеры – полностью черные особи с еле уловимыми силуэтами розеток. Кошки

А

Pbe

/

А

Pbe

и

А

Pbe

/

а

– это те самые угольные бенгалы. Несовместимость из-за наличия у домашних кошек “дикого” аллеля

А

Pbe

приводит к формированию уникальной угольной окраски.

Причинами меланизма у млекопитающих часто являются мутации в двух генах:

Агути

и

Экстеншн

. В отличие от мутаций в

Агути,

все из которых рецессивные и приводят исключительно к меланизму, мутации в

Экстеншн

могут привести к двум разным результатам. Доминантные мутации отражают связывание Экстеншна с α-MSH, что вызывает усиленный синтез эумеланина и меланизм, тогда как рецессивные мутации отражают связывание Экстеншна с Агути, приводя к усиленному синтезу феомеланина. Про мутацию

Агути

у домашних кошек мы с вами уже поговорили. Доминантных мутаций гена

Экстеншн

у них нет ни одной, зато рецессивных – хоть отбавляй.

Ген Экстеншн и золотая лихорадка

янтарные норвежские кошки

В 1992 году среди популяций норвежских лесных кошек стали находить странных созданий с типичными тигровыми и мраморными полосками. Однако сами полосы были не черные на желтом, а янтарные на светло-желтом. Такую окраску назвали “

амбер

” (от англ.

amber

– “янтарный”). Оказалось, что виновником такой причудливой окраски стала рецессивная точечная мутация

e

в гене

Экстеншн

. У мутантного белка-рецептора изменилась форма той части, которая торчит на поверхности клетки. С ней должен взаимодействовать белок Агути, но не может, потому что рецептор изменен

63

.

Мутантный рецептор начинает сходить с ума от одиночества и всеми силами старается делать вид, что все нормально. Он начинает вести себя так, как будто Агути все-таки связался с ним, и усиленно сигнализирует белку-транспортеру, чтобы тот накачивал в клетку как можно больше цистеина для производства феомеланина.

Феомеланина получается гораздо больше, чем в норме. Его избыток осветляет “дикие” цвета: светлые полосы становятся еще более светлыми и золотистыми, а темные – янтарными. Интересно, что при рождении кошки

e

/

e

похожи по окрасу на кошек

Е

/_, но с возрастом цвета их шкурки осветляются. Возможно, это происходит потому, что избыток феомеланина накапливается с годами. Поскольку мутантный Экстеншн не в состоянии реагировать на Агути, то по фенотипу кошки

А

/

_ e

/

e

и

a

/

a е

/

е

оказываются почти одинаковыми.

У человека описано довольно много мутаций в гене

Экстеншн.

Эти мутации изменяют соотношение эу– и феомеланина в меланосомах. У носителей этих мутаций рыжие волосы и осветленная кожа

64

. Эумеланин служит физическим барьером для ультрафиолета и препятствует его проникновению в более глубокие слои кожи

65