Inscreva -se no boletim de ciências da teoria da Wonder da CNN. Explore o universo com notícias sobre descobertas fascinantes, avanços científicos e mais.
Um novo estudo pode ter descoberto exatamente o que torna os gatos laranja especiais – embora possa não ser pelo motivo que você pensa.
Os gatinhos de gengibre são conhecidos entre os donos de gatos por serem particularmente amigáveis e mal -humorados. Para os geneticistas, no entanto, a singularidade dessas casas gatos vem da maneira incomum que eles obtêm sua cor. Agora, os cientistas dizem que desvendaram um mistério de longa data, identificando a mutação específica do DNA responsável por esse tom de ouro – e a variante não foi encontrada em nenhum outro animal.
A variante genética é descrita pela primeira vez em um artigo publicado em 15 de maio na revista Biologia atual.
“Este é um tipo de mutação realmente incomum”, disse o autor do estudo principal Christopher Kaelin, cientista sênior de genética da Universidade de Stanford, na Califórnia.
A grande maioria dos gatos totalmente laranja é do sexo masculino, o que levou os cientistas a raciocinar décadas atrás, que o código genético da cor laranja é transportado no cromossomo X. Como em outros mamíferos, as gatos fêmeas têm dois cromossomos X, enquanto os homens têm um x e um Y. Qualquer gato masculino que carrega a característica laranja em seu cromossomo X One X será totalmente laranja. Uma mulher precisaria herdar a característica nos dois cromossomos X (um de cada um de seus pais) para ser completamente laranja, o que torna menos provável. Em vez disso, a maioria das gatos fêmeas com pêlo laranja tem padrões irregulares – calico ou tartaruga – que podem incluir preto e branco.
Mas onde a mutação existe no cromossomo X, e como ela dá origem à coloração de laranja, tem sido um enigma até agora. Normalmente, mutações que levam a pêlo amarelo ou laranja em animais (e cabelos ruivos em humanos) ocorrem em genes que controlam a cor. E esses genes não são transportados no cromossomo X. “Isso nos sugeriu que, ao identificar a causa molecular, podemos aprender algo novo e interessante, o que acabou sendo o caso”, disse o autor de estudo sênior Greg Barsh, professor emérito de genética e pediatria em Stanford.
Os achados não apenas elucidaram as origens peculiares da coloração carismática de alguns gatos, mas também revelaram novas idéias sobre um gene familiar.
Falha genética atrás de gatos laranja
As gatos fêmeas que carregam o código genético para a cor laranja em um cromossomo X não serão gengibre. Eles serão Tortoisshell (à esquerda) ou Calico. – LAURIE LAPORTE/MOMPE RF/Getty Images
Os cientistas sabem há muito tempo sobre essa mutação relacionada ao sexo; No entanto, a própria mutação intrigou os geneticistas. – Ping Shu/Moment RF/Getty Images
O primeiro passo foi identificar mutações genéticas exclusivas dos gatos laranja e que pudessem dar origem à sua cor. Por uma década, Kaelin frequentou shows de gatos, perguntando aos proprietários de gatos cor de gengibre se ele pudesse pegar amostras do DNA dos animais com um cotonete. (Ele também está interessado em padrões semelhantes aos encontrados em gatos selvagens, como leopardos e ocelots, que são comuns em raças populares como gatos e brinquedos de Bengala.)
Comparando sua coleção de DNA com genomas felinos que foram sequenciados nos últimos cinco a 10 anos, ele e sua equipe de pesquisa encontraram 51 variações genéticas no cromossomo X que foram compartilhadas por machos laranja. Mas 48 também foram encontrados em gatos não laranos, que deixaram três candidatos prováveis para a mutação indescritível.
Um era uma pequena exclusão de 5.076 pares-base que removeu cerca de 0,005% do cromossomo X em uma região que não parecia codificar para uma proteína específica. A exclusão não estava localizada dentro de um gene, onde geralmente são encontradas mutações. No entanto, a mutação estava entre dois locais associados a um gene próximo chamado ARHGAP36, que regula Uma importante via de sinalização hormonal usado por quase todas as células e tecidos de mamíferos. Não havia conexão conhecida com a pigmentação. O gene nem sequer é ativado em células produtoras de pigmentos.
Para descobrir como o gene afeta a cor, Kaelin estudou suas ações em tecidos vivos coletados em clínicas de esterilização e neutros que, de outra forma, teriam sido descartadas. Os experimentos mostraram que, de alguma forma, a exclusão ativa o ARHGAP36 em células pigmentos, onde bloqueia a produção de pigmento preto, de modo que as células produzem laranja.
A variante não foi encontrada em outros animais, incluindo os gatos selvagens que deram origem a gatos domésticos.
“É uma exceção genética que foi notada há mais de cem anos”, disse Kaelin em comunicado à imprensa da Universidade de Stanford. “É realmente aquele quebra-cabeça genético comparativo que motivou nosso interesse em laranja ligada ao sexo”.
Essa singularidade sugere que a mutação provavelmente ocorreu uma vez durante a domesticação e depois foi criada seletivamente, disse Kaelin. “Vemos a mesma mutação em todos os gatos laranja que analisamos uma ampla área geográfica, então há uma única mutação que ocorreu”, disse ele. “E sabemos que a mutação é bastante antiga porque há representações de gatos de chinês na arte chinesa que data do século XII.” Ele acrescentou que os especialistas no DNA pré -histórico podem ser capazes de usar as novas descobertas para identificar quando e onde a mutação surgiu originalmente.
“As variantes identificadas podem servir como ferramentas valiosas na genética populacional para rastrear a história evolutiva felina doméstica”, disse Hannes Lohi, professor de biosciências e genética veterinária da Universidade de Helsinque na Finlândia. Lohi não estava envolvido no estudo.
Enquanto isso, Kaelin e seus colaboradores querem descobrir como uma pequena deleção que não está dentro de um gene pode alterar a atividade de um gene próximo.
“O objetivo é, claro, que aprenderemos sobre a mutação”, observou Barsh, “mas também queremos aprender mais sobre mecanismos mutacionais em geral: por que isso é tão incomum e o mesmo mecanismo ocorre em outros genes que causam outros fenótipos em outros animais?” Ele ressaltou que existem muitas condições em seres humanos que são genéticos, mas para os quais nenhuma mutação genética foi identificada. Talvez, ele postula, o problema não é apenas que não localizamos as mutações, mas que não entendemos todas as maneiras pelas quais as mutações podem causar características de doenças em primeiro lugar.
E a genética incomum dos gatos laranja poderia explicar suas personalidades particulares? Até agora, Kaelin diz que ele e seus colegas não têm motivos para pensar assim, embora outros pesquisadores possam usar as descobertas do novo estudo para procurar associações entre comportamento e cor de casaco. “Acho que os gatos laranja realmente convenceram seus donos de que eles são diferentes, mas ainda não nos convenceram”, disse ele.
Amanda Schupak é jornalista de ciências e saúde na cidade de Nova York.
Para mais notícias da CNN e boletins, crie uma conta em Cnn.com