به گزارش اطلاعات آنلاین، کریس کیلین، متخصص ژنتیک در دانشگاه پزشکی استنفورد، به فکر گربهها افتاد. نه هر گربهای، بلکه گربههای پرسروصدا، دوستداشتنی و اغلب نر که رگههایی از مارمالاد در خود دارند. این گربههای نارنجی بیش از یک قرن است دانشمندان را گیج کردهاند، زیرا حدود ۸۰٪ گربههای خانگی نارنجی نر هستند. چرا در میان تمام پستاندارانی که به رنگ غروب خورشید دیده میشوند، گربههای خانگی تنها موجوداتی هستند که رنگ نارنجی آنها تا این حد به جنسیت وابسته است؟
کیلین اکنون معتقد است پاسخ را یافته است. در مطالعهای در سال ۲۰۲۵، کیلین و همکارانش گزارش دادند که جهش ژنتیکی عجیب و غریب پشت پوشش نارنجی در گربهها را شناسایی کردهاند و این جهش برخلاف هر چیزی است که در هیچ پستاندار دیگری دیده شده است.
کیلین به ZME Science گفت: بیش از یک قرن است رنگ پوشش نارنجی در گربهها به عنوان یک استثنا در قوانین ژنتیکی که رنگآمیزی را در پستانداران توضیح میدهد، شناخته شده است. گربههای نر نارنجی رنگ یکنواخت دارند، اما گربههای ماده اغلب دارای خزهای نارنجی و سیاه هستند که معمولاً الگوی لاکپشتی یا کالیکو شناخته میشوند. با استفاده از ترکیب رویکردها، ما امیدوار بودیم به این سوال دیرینه پاسخ دهیم که چرا این ویژگی رنگ نارنجی وابسته به جنسیت فقط در گربههای خانگی رخ میدهد.
پستانداران فقط دو رنگدانه دارند که دو رنگ ملانین هستند: یوملانین (قهوهای تیره، مایل به سیاه) و فئوملانین (زرد، مایل به قرمز یا نارنجی). موقرمزها فقط فئوملانین تولید میکنند، در حالی که افراد تیرهپوست عمدتاً یوملانین را جمع میکنند. سایر رنگهای پوست و مو به لطف ۷۰۰ ژنی که رنگدانهها را در حیوانات تنظیم میکنند، در جایی بین این دو قرار میگیرند.
در نخستیسانان، اسبها، جوندگان، سگها، گاوها و بسیاری از حیوانات دیگر، تولید ملانین و تصمیم برای تولید یوملانین یا فئوملانین در دست پروتئین غشایی به نام MC1R است. با این حال، گربهها موضوعی کاملاً متفاوتند. هر کسی که گربه خانگی دارد، میداند که آنها حیوانات بسیار عجیبی هستند، از هر نظر بسیار خاص و این به رنگدانههای آنها نیز مربوط میشود.
رنگ نارنجی در گربههای خانگی تقریباً همیشه در نرها ظاهر میشود. فقط حدود 20٪ از کل گربههای نارنجی ماده هستند. گربههای نارنجی اغلب نر هستند تا ماده، زیرا جهش نارنجی روی کروموزوم X قرار دارد. نرها فقط یک کروموزوم X دارند، بنابراین یک کپی از آلل نارنجی برای نارنجی شدن آنها کافی است. مادهها دو کروموزوم X دارند، بنابراین معمولاً برای نارنجی شدن کامل به دو کپی نارنجی نیاز دارند.
اگر آنها یک آلل نارنجی و یک آلل غیر نارنجی را به ارث ببرند، غیرفعال شدن تصادفی X میتواند دودمانهای مختلف سلولهای رنگدانه را به رنگهای مختلف تبدیل و موزاییک لاکپشتی یا کالیکو را ایجاد کند. کیلین گفت: جهش نارنجی بر ژنی روی کروموزوم X تأثیر میگذارد. در پستانداران، نرها یک کروموزوم X واحد و بنابراین یک کپی از ژن نارنجی دارند، در حالی که مادهها دو کروموزوم X و دو کپی دارند.
در بیشتر پستانداران، خز نارنجی یا زردرنگ ناشی از جهش در یکی از دو ژن رنگدانه خاص است. اما این ژنها وابسته به جنس نیستند و هم در نرها و هم در مادهها یکسان ظاهر میشوند. این اتفاقی نیست که در گربههای خانگی میافتد.
کیلین گفت: در تعدادی از گونههایی که رنگدانه زرد یا نارنجی دارند، این جهشها تقریباً منحصراً در یکی از دو ژن رخ میدهند و هیچیک از این ژنها وابسته به جنس نیستند. بنابراین، دانشمندان میدانستند که در حال تعقیب جهشی منحصر به کروموزوم X گربهسانان هستند. اما تاکنون، محل دقیق آن نامشخص مانده بود.
برای یافتن این جهش، تیم کائلین ژنوم گربههای نارنجی را بررسی کردند. آنها با استفاده از نمونههای DNA از کلینیکهای عقیمسازی و اختهسازی، به ابزارهای پیشرفته ژنومی متکی بودند که تنها یک دهه پیش در دسترس نبودند.
در نهایت، آنها چیزی شگفتانگیز یافتند: یک حذف کوچک روی کروموزوم X که باعث میشود ژنی به نام Arhgap36 در سلولهای رنگدانهای روشن شود. این یک ژن معمولی نیست. در انسان، Arhgap36 با تومورهای عصبی-غددی خاصی مرتبط است و در سیگنالدهی سلولی در طول رشد نقش دارد. اما هرگز با رنگ پوشش در هیچ گونهای مرتبط نبوده است.
گربههای نر با پوشش نارنجی، و همچنین لکههای نارنجی گربههای کالیکو، جهشی در این ژن دارند که تولید یوملانین را مسدود میکند و تولید فئوملانین را ممکن میسازد. به عبارت دیگر، در گربههای نارنجی، فعال شدن غیرمنتظره آن در سلولهای رنگدانهای، دستگاه سلولی مسئول تولید ملانین را مختل میکند. این ماده یک مرحله پایانی در مسیر رنگدانه را مسدود میکند و به طور موثری پالت رنگ خز را از نارنجی تیره به نارنجی روشن تغییر میدهد.
مشخص شد که این جهش جدید نیست. آنقدر قدیمی است که نقاشیهای قرون وسطایی مربوط به قرن دوازدهم، گربههای چلوار را در حال لم دادن در حاشیهها نشان میدهند. این نشان میدهد که این جهش در اوایل تاریخ اهلی کردن گربهها پدیدار شده و شاید تحت تأثیر انسان شکوفا شده باشد.