Turuncu kedilerin sırrı ne?

1978'de Jim Davis tarafından yaratılan aynı adlı çizgi romanın yıldızı Garfield, evlerimizde dolaşan birçok kedi gibi turuncu. Bazı insanların kızıl saçlı, bazı atların kahverengi veya bazı köpeklerin İrlanda seteri olması gibi turuncudur, ancak önemli bir fark var.

Kızıl saçlı insanlar da dahil olmak üzere diğer tüm hayvanlarda bu karakteristik rengin nedenini biliyoruz; ancak şaşırtıcı bir şekilde, kedilerde - ve genel olarak kedigillerde bunun nedenini şimdiye kadar bilmiyorduk.

Memelilerde sadece iki pigment vardır, bunlar iki melanin rengidir: eumelanin (koyu kahverengi, siyahımsı) ve feomelanin (sarımsı, kırmızımsı veya turuncu). Kızıl saçlılar sadece feomelanin üretirken, koyu tenli insanlar çoğunlukla eumelanin biriktirir. Hayvanlarda pigmentasyonu düzenleyen 700'e yakın gen sayesinde diğer tüm cilt ve saç renkleri ikisinin arasında bir yerdedir.

Primatlarda, atlarda, kemirgenlerde, köpeklerde, ineklerde ve diğer birçok hayvanda, melanin üretimi ve eumelanin veya feomelanin üretme kararı MC1R adı verilen bir zar proteininin elindedir. Bu, melanin salgılayan melanositler olarak bilinen deri hücrelerini kontrol eder. Bir melanosit uyarıcı hormon (alfa-MSH) salgılanırsa, melanositler eumelanin üretmeye başlar. Agouti sinyal proteini veya köpeklerde beta-defensin gibi bir antagonist devreye girerse, koyu eumelanin üretimi durur ve melanositler bunun yerine turuncu feomelanin üretir.

Ancak kediler bambaşka bir konudur. Evinde kedi besleyen herkes onların çok tuhaf hayvanlar olduğunu, her bakımdan çok özel olduklarını ve bunun pigmentasyonlarına kadar uzandığını bilir.

Kedilerde, eumelanin veya feomelanin üretimi MC1R reseptörü tarafından kontrol edilmez. Bunun yerine, "turuncu" adı verilen bir lokusun (geni şimdiye kadar bilinmiyordu) elindedir. Bir lokus, genomda etkileri bilinen (örneğin siyah veya turuncu kürk) fiziksel bir konumdur, ancak içerdiği kesin DNA dizisinin ayrıntıları veya ait olduğu gen bilinmemektedir.

Bu nedenle, genellikle önce lokusu tanımlarız ve daha sonra, zamanla, ilişkili geni keşfeder ve ayrıntılı olarak tanımlarız. Kedilerdeki turuncu lokusu iki versiyonda olabilir: feomelanin üretimini destekleyen bir 'O' varyantı (turuncu) ve eumelanin üretmekten sorumlu bir 'o' varyantı (siyah).

Dikkat edilmesi gereken bir ayrıntı, turuncu lokusun X kromozomunda olmasıdır. Dişi kediler XX, erkek kediler ise diğer tüm memeliler gibi XY'dir. Ve tüm dişi memelilerde olduğu gibi, gelişim boyunca tüm hücreler X kromozomunun iki kopyasından birini rastgele etkisiz hale getirecektir. Bir X kromozomunda O varyantını ve diğerinde o varyantını taşıyan Oo dişi kediler, vücutlarının turuncu ('o' alelini etkisiz hale getirdikleri bölgelerde) ve siyah ('O' alelini etkisiz hale getirdiklerinde) bölgelerini üretecektir.

Bu, iki renkli (siyah/turuncu) veya üç renkli (siyah/turuncu/beyaz) bir kedi veya daha seyreltilmiş versiyonlarından birini gördüğümüzde, bunun dişi olması gerektiğini ve pigmentasyon deseninin tamamen benzersiz olacağını bildiğimiz anlamına gelir.

Erkek kediler ya turuncu ya da siyahtır (sadece bir X kromozomları vardır) ancak insanlarda görülen Klinefelter sendromuna (erkek kediler fazladan bir X kromozomuyla doğar) eşdeğer bir kromozomal değişiklik taşımadıkları sürece iki renkli ya da üç renkli olamazlar .

Alaca kediler

Dişiler bu nedenle kedi severlerin çok değer verdiği benzersiz mozaik desenlere sahip olabilir. Melanositlerin çoğalmasını ve farklılaşmasını etkileyen başka bir mutasyonla çakıştığında (pigmentasyon olmadan beyaz lekeler üretir), bu yaygın olarak calico olarak bilinen üç renkli bir kedi üretir.

Her calico benzersizdir, çünkü her pigment hücresindeki X kromozomlarından birinin inaktivasyonu gelişim sırasında rastgele gerçekleşir. Bu inaktivasyon gelişim sırasında ne kadar erken gerçekleşirse, ortaya çıkan nokta o kadar büyük olur. Ne kadar geç gerçekleşirse, noktalar o kadar küçük olur.

Kedigillerin turuncu kürk geni

Şimdiye kadar, kedilerdeki turuncu lokusun arkasında hangi genin saklı olduğunu bilmiyorduk. Barsh ve Sasaki'nin son çalışmaları, bunun MC1R'nin kedi homologu olmadığını, farklı bir gen olduğunu tespit etti: Arhgap36 geni. Turuncu tüylü erkek kediler ve alaca kedilerin turuncu lekeleri, bu gende eumelanin üretimini engelleyen ve feomelanin üretimini sağlayan bir mutasyon taşır.

Bu iki çalışma, bilimsel merakı tatmin etmeyi amaçlayan, ancak doğrudan uygulamalarını bilmeden ve bu durumda yaramaz kedi Garfield'ın neden turuncu olduğunu anlamaya çalışan iyi, temel, sağlam bir araştırmanın harika bir örneğidir.