Добавить в цитаты Настройки чтения

Страница 57 из 316

в уже знакомом нам гене

Широкой полосы

73

. У таких тигров в позиции 587 гистидин заменен тирозином. Мутантный белок так же, как у сибирских и британских кошек, становится никудышным киллером, что продлевает жизнь белку Агути и увеличивает количество феомеланина в окраске.

Белые тигры с черными полосками возникли благодаря рецессивной мутации

w

в гене

SLC

45

A

2 (

член

2

семейства

45

растворенных переносчиков

– что бы это ни значило). В догеномную эру ген

SLC

45

A

2 назвали

White

[34]

[Позже выяснилось, что под кодовым названием White у разных млекопитающих скрываются разные гены. Так, у кошки под геном White имеется в виду вовсе не ген SLC45A2, как у тигров, а ген KIT (если забыли про него, то см. главу 2).]

, а его нормальный аллель –

W

. Белок SLC45A2 пронизывает мембрану меланосом и формирует канал, по которому различные вещества перемещаются в меланосомы и из них. Среди этих веществ есть и ионы водорода, так что можно сказать, что белок SLC45A2 регулирует pH в меланосомах.

У белых тигров одна аминокислота в белке SLC45A2 заменена другой аминокислотой (мутация

w

), что привело к искривлению канала, по которому вещества стали перемещаться с некоторой задержкой. Скорее всего, подобная задержка приводит к изменению pH в меланосомах. Вероятно, ферменты, участвующие в синтезе феомеланина (но не эумеланина), более чувствительны к такому изменению, что приводит к остановке синтеза феомеланина и окрашиванию тигровой шубы в белый цвет.

Белые тигры очень редко встречаются в природе, но зато их относительно много в неволе. Почти все эти тигры – потомки одного-единственного белого бенгальского тигра по кличке Мохан (англ.

Mohan

), пойманного в 1951 году в Индии.

Итак, теперь вы знаете, что у обычных рыжих тигров в черную полоску генотип

W

/

_ Wb

/_, у золотых тигров генотип

W

/

_ wb

/

wb,

а белые тигры – это

w

/

w Wb

/_. Кто же такие снежно-белые тигры в белую полоску? Это двойные рецессивные гомозиготы

w

/

w wb

/

wb

73

. У таких тигров мутация

w

останавливает синтез феомеланина, а мутация

wb

подавляет синтез эумеланина. В результате тигры получаются почти полностью белыми.

Рыжие счастливчики

Все описанные выше оттенки рыжего – золотые, солнечные, очень солнечные, сердоликовые, медные и т. д. – недавно возникшая экзотика, которая продается за дурные деньги. Что же наши родные наглые рыжие морды, которых полно в каждой подворотне?

Они живут рядом с нами не одну сотню лет, но до недавнего времени генетики не понимали, отчего они рыжие. Мы знали, что есть некий ген под кодовым именем

Оранж

(от англ.

Orange

– “красный”, или “рыжий”), что он располагается на Х-хромосоме и что его мутантная версия (доминантный аллель

О

) окрашивает котов полностью, а кошек – когда полностью, а когда и лоскутками в рыжий цвет (вкл., илл. 9). Однако что именно делает этот ген и почему его мутация приводит к рыжей окраске, мы не знали до ноября 2024 года, когда с разницей в один день в открытом доступе появились сразу две статьи от двух разных групп исследователей, открывших генетические причины кошачьей рыжести. Чуть позже эти две работы опубликовал в одном и том же номере престижный журнал “Современная биология” (англ.

Current biology

)

74, 75

.

Оказалось, что загадочный ген

Оранж

– это

ARHGAP

36

[35]

[Расшифровывается как “белок 36, активирующий ГТФазу Rho”.]

. У рыжих и черепаховых кошек из Х-хромосомы пропал целый кусок ДНК недалеко от гена

Оранж

. Из-за этого граничащие с ним районы оказались рядом друг с другом, хотя в норме они рядом быть не должны. Есть две гипотезы, к чему это могло привести. Либо у гена

Оранж

возник новый энхансер, либо утерянный кусок был его репрессором. В результате активность гена

Оранж

повысилась в 13 раз (!) в меланоцитах, и только там.

Как мы писали в предыдущей главе, весь процесс синтеза пигмента – это каскад, где один белок активирует следующий, и так по цепочке сигнал доходит до меланосом, где запускается синтез эу– или феомеланина. У обычных кошек

о

/

о

в меланоцитах белка Оранж почти нет, а то небольшое количество, что есть, занимается разрушением киназы А. Так как белка Оранж в меланоцитах мало, полностью он киназу А разрушить не может, поэтому сигналы от Экстеншн до меланосом все равно доходят и эумеланин все равно синтезируется (рис. 3–7).

При увеличении количества белка Оранж в 13 раз шансов на то, что черный пигмент будет синтезироваться, почти не остается. Оранж начисто уничтожает свою мишень, на чем каскад поворачивается в сторону синтеза феомеланина, и кошки становятся ослепительно рыжими.

Откуда же берутся полосы на рыжем окрасе? Вы уже знаете, что разницу между светлыми и темными полосами создает пара белков – EDN3 и EDNRB. Лиганд EDN3 связывается с рецептором EDNRB, и через белки-почтальоны они сигнализируют меланосоме, что ей нужно синтезировать эумеланин. Среди этих белков-почтальонов нет киназы А, которую разрушает Оранж, поэтому сигналы от EDN

3

– EDNRB даже у рыжих кошек

О

/_ доходят до меланосом. Однако у кошек

О

/_ синтезируемый эумеланин перекрывается большим количеством феомеланина, поэтому, хотя у таких кошек светлые и темные полосы хорошо различимы, их цвет становится рыжим.

Рис. 3–7.

У нерыжей кошки (

о

/

о

) сигналы от Экстеншна через киназу А доходят до ядра, и запускается синтез эумеланина. У рыжей кошки

(О/_)

большое количество белка Оранж разрушает киназу А, и запускается синтез феомеланина.

Итак, теперь вы все знаете про рыжих кошек и котов. Откуда берутся черепаховые кошки, вы узнаете в главе 8. Нам осталось разобрать последний аспект котовой рыжести. Их необыкновенную удачу.

Как мы писали, в норме белка Оранж в меланоцитах очень мало. Это оттого, что его основное место работы находится не в меланоцитах, а в эндокринных органах, таких как надпочечники, гипоталамус и гипофиз. Пока не совсем ясно, чем он там занимается, но повышенная активность Оранжа в этих органах у человека может приводить к раку и прочим неприятностям. Как видите, кошкам сильно повезло, что аллель

О