Οι πορτοκαλί γάτες είναι μοναδικές από γενετική άποψη και νέα μελέτη αποκαλύπτει το μυστικό

Οι πορτοκαλί γάτες είναι από τις πιο αναγνωρίσιμες και αγαπητές στον κόσμο, και η μοναδικότητά τους δεν περιορίζεται μόνο στην εμφάνιση. Σύμφωνα με μελέτη που δημοσιεύεται στο Current Biology, το χρώμα αυτό είναι άμεσα συνδεδεμένο με το φύλο, και οι ερευνητές έχουν βρει μια περίεργη μετάλλαξη του DNA που όμοιά της δεν έχει ξαναβρεθεί στο ζωικό βασίλειο.

Η βιολογία των πορτοκαλί γατών

Για πάνω από έναν αιώνα, το πορτοκαλί χρώμα στις γάτες θεωρούνταν εξαίρεση, γιατί ενώ οι αρσενικές είναι χρωματισμένες ομοιόμορφα, οι θηλυκές έχουν μαύρες και πορτοκαλί περιοχές που αναφέρονται ως calico. Οι θηλυκές γάτες έχουν δύο Χ χρωμοσώματα και χρειάζονται δύο «πορτοκαλί» γονίδια για να εκδηλώσουν το συγκεκριμένο χρώμα. Αν έχουν ένα «πορτοκαλί» και ένα «μαύρο» γονίδιο, κάποιες περιοχές θα είναι πορτοκαλί και κάποιες μαύρες. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται «τυχαία απενεργοποίηση του Χ» (random X-inactivation).

Όπως διαβάζουμε στο zmescience, στα αρσενικά, αντίθετα, υπάρχει ένα Χ χρωμόσωμα, και γι’ αυτό χρειάζεται ένα «πορτοκαλί» γονίδιο για να εκδηλωθεί το χρώμα αυτό. Ποια η διαφορά με τα υπόλοιπα ζώα; Συνήθως αυτές οι χροιές προκύπτουν από μεταλλάξεις που βρίσκονται εκτός των φυλετικών χρωμοσωμάτων (Χ και Υ), με αποτέλεσμα η συχνότητα εμφάνισής τους να είναι η ίδια σε αρσενικά και θηλυκά.

Επιπλέον, οι calico γάτες είναι σχεδόν πάντοτε θηλυκές, και όταν εμφανίζονται αρσενικές, είναι συνήθως αποτέλεσμα γενετικών ανωμαλιών, όπως το σύνδρομο Klinefelter (XXY), που οδηγεί σε στειρότητα. Αυτό καθιστά τους αρσενικούς calico εξαιρετικά σπάνιους και περιζήτητους από συλλέκτες.

Η μετάλλαξη που αλλάζει το παιχνίδι

Αυτό που βρήκαν οι ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Στάνφορντ ήταν το σημείο της μετάλλαξης του Χ χρωμοσώματος που προκαλεί την αλλαγή. Μελετώντας δείγματα DNA από κλινικές στείρωσης, βρήκαν ότι υπάρχει μία μικρή έλλειψη (λείπει μια συγκεκριμένη περιοχή) στο χρωμόσωμα Χ, που προκαλεί την ενεργοποίηση του γονιδίου Arhgap36 στα κύτταρα του χρώματος. Οι επιστήμονες εικάζουν ότι η θέση της μετάλλαξης, κοντά σε γονίδια ρύθμισης της ανάπτυξης, μπορεί να εξηγεί γιατί το χρώμα επηρεάζεται τόσο καθοριστικά από αυτή τη μικρή απώλεια γενετικού υλικού.

Αυτό το γονίδιο έχει ιδιαίτερη σημασία. Στους ανθρώπους, συνδέεται με καρκίνους του νευρικού και ενδοκρινικού συστήματος και παίζει ρόλο στην ανταλλαγή μηνυμάτων μεταξύ κυττάρων στη φάση της ανάπτυξης. Στις πορτοκαλί γάτες, μπλοκάρει το τελικό στάδιο παραγωγής μελανίνης (μαύρη χρωστική), με αποτέλεσμα να προκύπτει πορτοκαλί χρώμα.

Κάτι ακόμα πιο περίεργο είναι ότι οι γάτες calico απεικονίζονται ακόμα και σε πίνακες του 12ου αιώνα, που σημαίνει ότι η μετάλλαξη προέκυψε νωρίς στην ιστορία της εξημέρωσης των γατών. Η μετάλλαξη δεν παρουσιάζεται σε ένα γονίδιο χρωστικής, αλλά στο γονίδιο που είναι υπεύθυνο για την έκφραση του γονιδίου της χρωστικής. Η πρώιμη εμφάνιση της μετάλλαξης, ίσως πριν από χιλιάδες χρόνια, και η διατήρησή της μέσα στον πληθυσμό δείχνει ότι το πορτοκαλί χρώμα μπορεί να συνδέεται με επιλεκτικά πλεονεκτήματα, όπως μεγαλύτερη ορατότητα ή ακόμα και με προτιμήσεις των ανθρώπων.

Ένα άλλο ερώτημα που επιχείρησαν να απαντήσουν οι ερευνητές ήταν αν οι πορτοκαλί γάτες έχουν πληθωρική προσωπικότητα, όπως ισχυρίζονται οι ιδιοκτήτες τους. Η απάντηση είναι μάλλον «όχι», καθώς, συγκρίνοντας πορτοκαλί γάτες και γάτες άλλου χρώματος, δεν βρήκαν διαφορές στην έκφραση του γονιδίου Arhgap36 σε κύτταρα δέρματος, νεφρών, καρδιάς, εγκεφάλου και επινεφριδίων.

Από τις γάτες στον άνθρωπο: Ένα γονίδιο με μέλλον

Τέλος, η σύνδεση του Arhgap36 με τον ανθρώπινο καρκίνο καθιστά την πορτοκαλί γάτα έναν πιθανό, αν και εναλλακτικό, οργανισμό-μοντέλο για μελλοντική βιοϊατρική έρευνα. Παρότι δεν παρατηρούνται παθολογίες στις γάτες λόγω της ενεργοποίησης του γονιδίου, η σχέση του με καίριες κυτταρικές λειτουργίες δημιουργεί επιστημονικό ενδιαφέρον για περαιτέρω μελέτη.