Mutacja genetyczna określa, czy pręgowany kot to makrela (górny rząd) czy plamista (dolny rząd). (Zdjęcie dzięki uprzejmości Helmi Flick)
Pręgowany może być potocznym terminem dla kotki, ale bardziej poprawnie jest to nazwa wspólnego wzoru w paski na sierści kota domowego. Te pręgowane oznaczenia występują w dwóch głównych odmianach: odpowiednie pionowe pasy ciemności na jasnym tle, znane jako wzór makreli, oraz plamista odmiana składająca się z mniej zorganizowanych, ciemnych spiral. Teraz naukowcy z Uniwersytetu Stanforda i innych krajów zidentyfikowali gen, który determinuje, czy pręgowany jest makrela, czy plamisty i stwierdzili, że ten sam gen może uczynić geparda królem. Badanie pojawia się w dzisiejszym numerze Science .
„Motywowało nas podstawowe pytanie: jak powstają okresowe wzory, takie jak paski i plamy u ssaków?”, Współautor badania, Gregory Barsh, badacz z HudsonAlpha i genetyk ze Stanford, powiedział w komunikacie prasowym. „Do tej pory nie było oczywistego biologicznego wyjaśnienia plam geparda lub pasków na tygrysach, zebrach, a nawet zwykłego kota domowego”.
Barsh i jego koledzy badali DNA pobrane od dzikich kotków w Północnej Kalifornii, które zostały schwytane, wysterylizowane i uwolnione (powszechna praktyka stosowana do kontroli liczebności populacji dzikich kotów) oraz z próbek tkanek zebranych przez grupę City of Huntsville Animal Services. Wszystkie badane makrele tabbies, które badali, miały normalną wersję genu, który naukowcy nazwali Transmembrane Aminopeptidase Q ( Taqpep ), podczas gdy wszystkie plamiste tabbies miały zmutowaną formę genu.
Gen Taqpep ustala wzór sierści kota, gdy kotek jest jeszcze w macicy, prawdopodobnie poprzez określenie poziomu ekspresji innego genu - Endothelin3 ( Edn3 ) - który napędza cień wytwarzany przez komórkę włosową (wiele Edn3 daje ciemniejsze włosy). Forma wzorca jest ustalona na podstawie przypadkowej interakcji chemikaliów, co ostatecznie prowadzi do wytworzenia czegoś, co wygląda nieprzypadkowo - brytyjski matematyk Alan Turing po raz pierwszy zaproponował tę teorię w 1952 r., A następnie został symulowany w modelach komputerowych i na początku tego roku naukowcy odkrył chemikalia, o których mowa.
Jednak wciąż pozostaje do ustalenia, dlaczego niektóre koty domowe w ogóle nie mają żadnego wzoru pomimo statusu genu Taqpep . (Na marginesie, tabby z plamami są czasem nazywane tabbiesami „klasycznymi”, ale nie dlatego, że są bardziej powszechne. Plamiony wzór jest nowszą mutacją; pierwotni dzicy przodkowie domowych kotków byli makreli podobnych do dzisiejszych dzikich kotów Starego Świata .)
Ale koty domowe nie są oczywiście jedynymi kotami, które mogą różnić się wzorem futra. Na przykład większość gepardów to pospolita odmiana plamista, ale kilka rzadkich kotów jest znanych jako gepardy królewskie, a te kotki z Sahary Środkowej mają ciemne paski biegnące wzdłuż ich grzbietów (patrz poniżej). Kiedy badacze zbadali próbki skóry i krwi pobrane z niewoli i dzikich gepardów z Południowej Afryki i Namibii, odkryli, że koty nie tylko miały ten sam gen Taqpep co domowe kotki, ale także gen działał w podobny sposób na dzikie koty ' kurtki. Normalny gen Taqpep produkował normalnie nakrapiane koty, ale zmutowany Taqpep połączył plamy w paski, podobnie jak gen połączył paski pręgowane w plamy.
Chociaż naukowcy nie potrafią jeszcze wyjaśnić, w jaki sposób zebra dostała paski, przynajmniej teraz mogą wyjaśnić, w jaki sposób gepard królewski zdobył jego.
Różnica między zwykłym gepardem plamistym (po lewej) a rzadkim gepardem królewskim (po prawej) to mutacja w jednym genie. (Zdjęcie dzięki uprzejmości Grega Barsha z konserwatorskiego geparda Ann van Dyk)
