В далеком детстве я знала о черепаховых кошках только то, что они все девочки, а немногочисленные мальчики слепоглухонемые бесплодны, и не то что бы уж и мальчики на самом деле. Что дает понимание, что окрас как-то связан с полом, но и только. Впрочем на момент моего детства никто не знал как получаются черепаховые кошки. Собственно только четыре года назад раскопали полностью. Искала совершенно не релевантную информацию, наткнулась на генетику черепаховых кошек и зачиталась. Такая прелесть, не могу не поделиться.
Для начала дефиниция, что есть черепаховая кошка. Стандартно черепаховым окрасом называют нерегулярную черно-рыжую пятнистость любого рода (но именно нерегулярно размещенные пятна). Если к этому добавляются белые пятна, то говорят об окрасе черепаховом с белым или калико. И это именно окрас, а не порода. Сами черный и рыжий цвета могут варьировать в широком диапазоне оттенков, но о генетике сего явления мы тут говорить не будем, это отдельная сказка, да нам и не важно.
Что у нас, т.е. у кошек, дает окраску шерсти? Пигменты меланины. Меланины продукты расщепления, окисления и полимеризации аминокислоты тирозина. Бывают двух типов — эумеланины (черно-коричневые цвета) и феомеланины (желто-красные цвета). Синтезируются они в специальных клетках меланоцитах.
У кошек есть ген B (brown), ответственный за синтез черного эумеланина и ген O (orange), ответственный за синтез рыжего феомеланини. Помним, что у кошек, как и у нас по две сестринские (одинаковые) хромосомы и каждого гена, соответственно по две штуки (два аллеля). Каждый ген может быть активным и неактивным. Соответственно (грубо, чтоб не расползаться по не релевантным деталям сейчас), если оба аллеля активны (BB генотип), то кот черный, если оба не активны (bb), то не черный, если один активный, а другой нет (Bb), то серый. То же самое с геном ответственным за синтез рыжего феомеланина. Но красный цвет — цвет победы! Если котик продуцирует феомеланин, то ему все равно, что там происходит с геном эумеланина, котик будет рыжим! Если котик не продуцирует рыжий пигмент то он будет вариантом черного (от черного до голубого, но это не наша сказка). Т.е. если генотип рыжести ОО — имеем рыжего кота без вариантов, если генотип оо — имеем черного. А если котик гетерогизотен (Оо) — что тогда?
А вот тогда мы имеем черепаховую кошечку. И именно кошечку, потому что котик не может иметь генотип Оо. А все потому, что ген orange у кошек находится в Х хромосоме. Все мы помним, что у млеков есть половые хромосомы, у девочек две ХХ, а у мальчиков ХY. У мальчиков одна Х хромосома, соответственно, только один ген О, или активный или не активный. Котик или рыжий, или черный. У девочек две Х хромосомы, гена тоже два, если они одинаковые (ОО или оо), то понято, та же песня, что и у мальчиков, а вот если разные, то начинается песня о гендерной несправедливости.
У нас, женщин, две Х хромосомы, мы может напродуцировать белков с них в два раза больше, и стать лучше, умнее и сильнее, чем мужики. Точнее могли бы. Но природа за мужиков вступилась, типа у них нет, и вам нефиг пользоваться. У всех нас, самочек плацентарых млекопитающих, одна Х хромосома в клетке инактивируется на ранней стадии формирования зародыша. Она есть, но совершенно неактивна, и толку нам от нее никакого. Сидит себе в клетке настолько тайным агентом, что даже сама о своей миссии не знает, замаскировавшись под именем тельца Барра, и толку от нее никакого. Когда клетка делится, она тоже дублицируется, но так неактивной и остается и переходит дочерней клетке такой же неактивной. В половых клетках другая история, но они нам тут не важны.
А почему же пятна? Прелесть в том, что инактивация второй хромосомы в клетке происходит когда зародыш достигает 200-300 клеток. И происходит она случайным образом! Т.е. какая из двух хромосом (одна у нас от матери, вторая от отца, если что) вырубится в какой клетке дело случая. В одной одна, в другой другая. Потом эти клетки делятся (и вот когда они делятся, в них уже сохраняется выбор инактивированной хромосомы), расползаются в разные стороны, создают кластеры разного размера. И в этих кластерах активна одна иди другая хромосома. В одних участках кожи ген оранжевости активен, в других нет. Кошечка получается пятнистая. Причем поскольку во всех 300 клетках все случается совершенно случайно, то расположение и размер пятен совершенно непредсказуемы. У двух однояйцевых близнецов-котят будет разный набор пятен.
Именно поэтому получить идентичный по окраске клон черепаховой кошки невозможно. Х-хромосома инактивируется уже при развитии и совершенно случайно. Клон на исходник похож не будет, а казалось бы — клон.
Ну и до кучи разберемся с белыми пятнами, ибо чисто черепаховыми кошки редко бывают, обычно они калико. За это безобразие ответственен отдельный ген, к полу отношения не имеющий. Пигменты синтезируются в специальных клетках меланоцитах. В процессе развития организма меланоциты развиваются и мигрируют к поверхности кожи (меланоцит в принципе может и в глубине развиться, но кто ж тогда его увидит). У кошек есть ген S (white spotting), продукт которого препятствует развитию меланоцитов и тормозит их миграцию. К альбинизму это отношения не имеет, альбинизм это совсем другая сказка. Ген этот мультиаллельный (имеет несколько копий, больше двух) и его активность зависит от того сколько копий активны. Похожая картина мультикопийности имеет место быть при окраске кожи у человека, отсюда все этим мулаты, квартероны и прочие 50 оттенков черного. Если все, то котик весь будет белым (но не альбиносом), если один, то мало белых пятнышек (скажем столько распространенные носочки), у и куча промежуточных вариантов.
Да, а как же мужики? Те самые немногочисленные черепаховые мужики? А они и не мужики толком. У них конечно есть одна Y хромосома (иначе с половыми органами была бы засада), но у них две Х хромосомы (у людей такая фигня тоже случается), и ведут себя эти хромосомы ровно так же, как если бы Y хромосомы и вовсе не было.
Вот такой черепаховый суп с котятами.
