科学家历时60年研究发现,橘猫特殊的毛发源自DNA缺失。该突变位于X染色体,不仅决定了毛色,也解释了三花猫的形成。
如果你曾和橘猫生活过,就会知道它们确实与众不同。从遗传学角度来看,事实也的确如此。橘色毛发是猫科动物中最具辨识度的特征之一,也是猫类遗传学中最难解的谜团之一。与大多数哺乳动物的毛色遗传规律不同,橘色毛发不遵循常规遗传模式,60多年来,负责这一毛色的具体基因一直隐藏在暗处。
来自斯坦福大学和九州大学的研究团队各自独立发现,猫咪身上那层火红色的毛发,极可能是因为猫基因组中一段不编码蛋白质的DNA发生了缺失。在长出橘色毛发的猫皮肤细胞中,一个名为Arhgap36的基因所表达的RNA数量,是无橘色毛发猫咪皮肤细胞的13倍。研究人员原本以为是Arhgap36基因的蛋白质编码区域发生了突变,结果惊讶地发现,竟是该基因前面的调控序列出现了一段5千碱基对的缺失,从而影响了该基因的表达。在包含了145只橘猫、6只三花猫或玳瑁猫以及37只非橘猫的188只猫的基因数据库中,研究人员在每一只橘猫体内都检测到了这段5千碱基对的缺失。

这一发现也验证了一个长期以来的推测:该突变基因位于猫的X染色体上,这完美解释了为什么橘色毛发在不同性别猫咪中的表现截然不同。绝大多数全橘猫都是公猫,而拥有橘色毛发的母猫大多呈现出不同颜色拼接的斑块形态。自10000年前人类开始与猫共居以来,人们就对黑猫和橘猫能够生出各种毛色的小猫感到好奇。黑猫与橘猫交配生下的公猫,通常要么是橘色要么是黑色;但母猫却可能拥有黑、橘、白相间的三花图案,或是黑色毛发中夹杂橘色的玳瑁图案。
原因在于,公猫只有1条从母亲继承来的X染色体,只要携带突变就会显现为橘色;而母猫有2条X染色体,分别来自父母双方。在胚胎发育过程中,哺乳动物每个细胞都会随机失活2条X染色体中的1条,以避免基因产物过量。这就导致母猫发育中的皮肤组织里,部分细胞激活了带有橘色突变的X染色体,而邻近细胞中带有突变基因的X染色体则被失活。只有当2条X染色体同时携带该突变时,母猫才会成为像公猫那样全身橘红的橘猫。
坊间传闻橘猫似乎不太聪明,但这种将毛色与认知能力挂钩的说法缺乏科学依据。该突变对猫咪的健康或心理状态没有任何已知的负面影响。虽然Arhgap36基因在其他动物体内过度活跃或功能不足时会导致发育问题,但在橘猫体内,该基因仅在发育中和成熟的黑色素细胞中过度表达。研究表明,Arhgap36基因的过度表达抑制了色素生成基因,使深棕色至黑色的真黑色素转向生成红黄色的棕黑素。至于三花猫与玳瑁猫的区别,在于三花猫额外携带了一种白斑突变,影响了黑色素细胞在迁移过程中的存活率,从而在大片身体区域留白。
无论火红毛发背后藏着什么秘密,橘猫都深受人们喜爱。一项涵盖93个国家的研究表明,养猫数量较多的国家,居民整体幸福感普遍更高。
原文:https://www.sciencealert.com/secret-of-orange-cats-finally-revealed-after-60-year-search