Punast värvi kasside põlvnemine on pakkunud inimestele huvi juba tuhandeid aastaid. Musta ja punakat tooni kasside järglastel võivad olla ootamatult eri värvi pojad. Kui isased kassipojad on enamasti ainult mustad või punakat tooni, võib olla emastel kassipoegadel kolmevärviline kasukas või satub muidu musta karva sisse punakaid laike, vahendab ScienceAlert.

Stanfordi Ülikooli geeniteadlane Greg Barsh uuris kolleegidega järelduseni jõudmiseks esmalt kasside naharakke. Nad avastasid, et punase karvaga kasside nahas on üks geenidest, Arhgap36, umbes 13 korda aktiivsem kui teist värvi kasside nahas. Kui alguses arvas töörühm, et nahatooni taga on geen ise, viitas täpsem analüüs muule.

Kokku 145 punase kassi genoome uurides leidsid teadlased, et nende kõigi pärilikkusainest oli kaotsi läinud 5000 DNA-tähe pikkune lõik, mis samale geenile eelneb. Barsh kahtlustab kolleegidega, et kuigi see ise valkude valmistamise eest ei vastuta, suudab see reguleerida geenide avaldumist.

Töörühma jaoks ei tulnud nii suure üllatusena, et karvadele punaka varjundi andvad muutused olid leidnud aset just X-sugukromosoomis. Imetajatel on igast kromosoomist kaks koopiat, isastel on aga ühe X-kromosoomi asemel Y-kromosoom. Emasloomade organism lülitab igas rakus ühe X-kromosoomi välja, et nende geenide alusel ei toodetaks valke liiga palju.

See tähendab, et emastel punaka karvaga kassidel osa naharakkudest sellised, kus punase värvi andev geen töötab, ja teised sellised, kus see on välja lülitatud. Nii tekibki laiguline muster. Vahel juhtub ka nii, et nüüd leitud geenilõik on kaotsi läinud mõlemas X-kromosoomis. Sellisel juhul on emane kass sama punane kui isane.

Kuigi kaasaegses rahvapärimuses kiputakse pidama punakat värvi kasse oma liigikaaslastest juhmimaks, pole töörühma väitel sellel head alust. Kuigi geen Arhgap36 võib liigselt või liiga tagasihoidlikult avaldudes põhjustada tõepoolest arenguhäireid, on see punaste kasside organismis normaalselt rohkem avaldunud vaid pigmente tootvates melanotsüütides.

Kasside punast kasukat seostasid oma hiljutises töös Arhgap36 geeniga ka Jaapani teadlased eesotsas Kyushu Ülikooli geneetiku Hidehiro Tohiga. Selleks uurisid nad Jaapanis elava 24 kodu- ja metsistunud kassi genoome ning vaatasid lisaks 258 järjestatud kassigenoomi mujalt maailmast. Töörühm leidis et Arhgap36 geeni üleavaldumine pärsib omakorda karvapigmentide valmistamise eest vastutavaid geene. Nõnda muutubki tumepruunide ja mustade pigmentide gamma punakas-kollamaks.

Toh märgib kolleegidega, et iseenesest pole selles midagi ebatavalist, et geenide avaldumist mõjutavad genoomi valke mittekodeerivad piirkonnad. Küll aga ei vii sealsete DNA-lõikude kadumine tavaliselt geenide üleavaldumiseni.

Töödega saab tutvuda võrguvaramus bioRxiv.