Страница 79 из 316
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
. У жителей жарких стран, как правило, более смуглая кожа из-за большей концентрации эумеланина. Считается, что феомеланин гораздо хуже справляется с поглощением УФ-лучей. К тому же он менее стойкий, чем эумеланин, и легко разрушается под избыточным действием солнечного света
66
.
Ультрафиолетовое излучение опасно тем, что оно вносит зачастую непоправимые мутации в ДНК. У клетки, которая не справилась с починкой поврежденной ДНК, есть два варианта действия: либо пожертвовать собой ради блага всего организма и самоуничтожиться, либо стать раковой клеткой и жить вечно. Именно поэтому бледнокожие рыжеволосые люди с мутациями в гене
Экстеншн
находятся в группе риска развития рака кожи – меланомы. К счастью, у янтарных норвежских котов меланома не возникает, скорее всего, потому, что их кожа защищена плотным шерстным покровом
[30]
[А у людей не защищена. Поэтому, пожалуйста, пользуйтесь кремами от загара.]
.
медные бурманские кошки
Золотая окраска возникла и в других породах. В 2007 году в Новой Зеландии родился первый бурманский котенок золотого окраса. Котенка назвали Молли Ту (англ.
Molly Too
), а окраску – “
рассет
” (от англ.
russet
– “красновато-коричневый, медный”)
67
. Окраска рассет была вызвана рецессивной мутацией
e
r
в локусе
Экстеншн
. Мутация
e
r
– это делеция трех нуклеотидов, которая привела к потере аминокислоты фенилаланина. Как вы помните, каждую аминокислоту в белке кодируют три нуклеотида в ДНК. Добавление и удаление любого количества нуклеотидов, не кратного трем, часто ведет к катастрофическим последствиям в геноме, тогда как потеря числа таких нуклеотидов, кратного трем, вероятно, приводит к более терпимым последствиям. К счастью для Молли Ту, потерялось именно три нуклеотида.
Утерянный фенилаланин находился в той части белка, которая пронизывает мембрану. У кошек
e
r
/
e
r
с наружной и внутренней частями Экстеншн все в порядке. При генотипе
А
/_ Агути садится на рецептор, при генотипе
а
/
а
– не садится. Вот только из-за потери фенилаланина белок Экстеншн теряет свою эластичность и больше не может изменять свою форму. Белочек Gαs продолжает преспокойненько сидеть на внутреннем конце Экстеншн даже в случае, если Агути сел на рецептор. Белок-транспортер никто не запугивает, и он активно накачивает в клетку цистеин – субстрат для производства феомеланина.
Так как наличие/отсутствие Агути мало на что влияет, то бурманские рассеты
A
/
_ e
r
/
e
r
и
a
/
a e
r
/
e
r
выглядят почти одинаково. Так же, как и норвежские лесные, золотые бурманские кошки с возрастом становятся все более золотыми.
сердоликовые курильские бобтейлы
Еще один вариант золотого окраса появился у курильских бобтейлов. Это относительно редкая и малоизвестная в мире порода, выведенная в России в конце XX века. Ее особенностью, как следует из названия (от aнгл.
bobtail
– “обрезанный хвост”), является короткий хвост-помпон. В начале 2000-х годов среди курильских бобтейлов стали рождаться золотые котята. После амбера у норвежских лесных и рассета у бурманских кошек российские заводчики курильских бобтейлов решили дать свое название новому окрасу – “
сердолик
” (англ.
carnelian
).
История о том, как исследовали эту мутацию, весьма драматична и поучительна. Впервые ее обнаружила российская коммерческая лаборатория “Зооген”. Оказалось, что 30 (!) нуклеотидов в гене
Экстеншн
было утеряно, что теоретически должно приводить к потере 10 аминокислот в белке. Если у бурманских золотых кошек
e
r
/
e
r
потеря одного только фенилаланина уже приводит к золотому окрасу, то потеря 10 аминокислот у курильских бобтейлов делает последних почти абсолютно рыжими. Вероятно, у кошек
e
c
/
e
c
форма Экстеншн уже настолько испорчена, что поток цистеина в клетку ничто не ограничивает, и феомеланина синтезируется целое море. Кстати, котоводы научились отличать агути и не-агути среди золотых курильских бобтейлов. Знаете как? По подусникам
[31]
[Подусники – подушечки вокруг носа, откуда растут кошачьи усы.]
. У агути они высветлены, а у не-агути равномерно окрашены.