Две независимые группы исследователей установили, что оранжевый окрас кошек, вероятно, связан с отсутствующим участком ДНК в некодирующей части генома. Эта особенность влияет на работу гена Arhgap36 и объясняет различия в окрасе самцов и самок.

Рыжая шерсть — один из самых узнаваемых признаков кошек и одновременно одна из наиболее сложных загадок их генетики. В отличие от большинства вариантов окраса у млекопитающих, она не подчиняется обычным правилам наследования, поэтому точный ген, отвечающий за этот цвет, оставался неизвестным более 60 лет.

Исследователи выяснили, что огненный оттенок шерсти, скорее всего, связан с отсутствующим сегментом ДНК в участке кошачьего генома, который не кодирует белки. Результаты двух работ опубликованы в научном журнале Current Biology.

Группа генетика Стэнфордского университета Грега Барша обнаружила, что клетки кожи, из которых растёт оранжевая шерсть, производят в 13 раз больше РНК гена Arhgap36, чем клетки кожи кошек без рыжего окраса.

«Это была настоящая генетическая загадка, настоящая головоломка», — сказал Барш журналу Science в 2024 году, когда результаты впервые представили в предварительных научных публикациях.

Учёные ожидали обнаружить мутацию в участке Arhgap36, который кодирует белок, однако были удивлены результатом. Оказалось, что отсутствует последовательность ДНК перед этим геном. Вероятно, именно она влияет на экспрессию, то есть активность остальной части гена.

Отсутствующий участок нашли у всех оранжевых кошек из исследованной группы из 188 животных. В выборку вошли 145 оранжевых кошек, шесть кошек с пёстрым окрасом и 37 животных без оранжевой шерсти.

Оба исследовательских коллектива подтвердили, что мутация находится в Х-хромосоме. Это объясняет заметные различия в окрасе самцов и самок. Большинство оранжевых кошек — самцы, тогда как у большинства самок с оранжевой шерстью окрас оказывается мозаичным и включает несколько цветов.

У самцов только одна Х-хромосома, а у самок их две. Поэтому, чтобы самка была полностью оранжевой, она должна унаследовать изменённый ген от обоих родителей. Если такой ген есть только в одной из двух Х-хромосом, у кошки обычно формируется многоцветный окрас.

Именно поэтому от чёрной и оранжевой кошек могут рождаться котята с разными вариантами окраса. Самцы от такой пары чаще всего бывают либо оранжевыми, либо чёрными. Самки могут иметь черепаховый окрас с оранжевыми вкраплениями на чёрной шерсти или окрас калико с пятнами чёрного, оранжевого и белого цветов.

Второе исследование возглавил генетик Университета Кюсю Хидэхиро Тох. Его команда также определила Arhgap36 как ген, связанный с оранжевой шерстью. Учёные установили, что повышенная активность этого гена подавляет работу генов цветных пигментов: блокирует образование тёмно-коричневого и чёрного эумеланина и переключает синтез на красноватый и жёлтый феомеланин.

Оранжевые кошки оказались связаны и с другим любопытным наблюдением. Недавнее исследование, охватившее 93 страны, показало, что в государствах, где живёт больше кошек, люди чаще сообщают о более высоком общем уровне счастья. При этом исследователи подчёркивают: такая связь не обязательно означает причинно-следственную зависимость.