Как у леопарда появляются пятна

Мех кошек – от пятен леопарда до полос тигра – является одним из самых узнаваемых в царстве животных. Теперь исследователи из Института биотехнологии HudsonAlpha в Хантсвилле (штат Алабама, США) определили ген, стоящий за этими паттернами. Результаты их работы были опубликованы в журнале Nature Communications.

Кошачьи всех размеров от рождения на всю жизнь имеют одинаковый рисунок и цвет шерсти. И, как выяснили ученые, за это украшение отвечает сигнальная молекула, кодируемая геном Dkk4. Различия в экспрессии молекулы, пока эмбрион еще развивается, приводят к разнообразию рисунков, возникающих во время более позднего роста шерсти.

Эволюция и процесс красоты диких и домашних кошек давно интересовали ученых и теперь ученые, решив выяснить, когда эти паттерны впервые начинают развиваться, обнаружили, что это происходит, когда эмбрион все еще развивается. Предыдущие исследования показали, что цветовые узоры у домашних кошек появляются когда группы соседних волосяных фолликулов производят различные типы пигментов. Однако процесс развития, определяющий, производит ли волосяной фолликул черный или желтый меланин, остается неясным.

Ученые поясняют, что биология развития самоорганизующихся цветовых узоров у млекопитающих остается неразгаданной загадкой. Сложные цветовые узоры являются определяющим аспектом морфологического разнообразия у кошек, но их трудно изучать, потому что в модельных организмах нет реального аналога.

Новое исследование показало, что на ранних этапах развития в толщине кожи появлялись полосковые изменения, которым предшествовал предварительный паттерн экспрессии гена. Центральную роль в этом процессе играет секретируемый ингибитор Wnt, кодируемый Dickkopf 4. По словам ученых, гены, которые контролируют простые цветовые вариации, такие как альбинизм или меланизм, по большей части одинаковы у всех млекопитающих, а теперь стала понятна и биология, лежащая в основе цветового рисунка млекопитающих, долгое время бывшая загадкой.