Como cientistas finalmente resolveram mistério da existência de gatos laranjas

O famoso gato Garfield, criado pelo quadrinista Jim Davis em 1978, é laranja. Assim como muitos outros gatos e animais que temos em nossas casas, urbanas ou rurais. São gatos ruivos, cães setter irlandeses (que têm pelagem levemente vermelha ou cor de mogno) ou cavalos marrons.

A diferença é que para todos os outros animais, inclusive os ruivos, sabemos por que eles possuem essa cor característica. Mas para os gatos e felinos em geral, surpreendentemente não sabíamos até agora.

Acontece que dois estudos acabaram de ser publicados no bioRxiv (um dos repositórios de pré-publicação mais populares de artigos não revisados ​​por pares na área de ciências biológicas) que explicam geneticamente por que existem gatos laranja. Uma delas vem do laboratório de Greg Barsh, da Universidade de Stanford, na Califórnia (EUA). O outro, do laboratório de Hiroyuki Sasaki, na Universidade Kyushu, no Japão.

Os dois pigmentos dos mamíferos

Os mamíferos possuem apenas dois pigmentos, duas cores de melanina: eumelanina (marrom escuro, preto) e feomelanina (amarelo avermelhado, laranja). Como você pode deduzir, pessoas ruivas produzem apenas feomelanina, enquanto pessoas de pele escura acumulam principalmente eumelanina. As demais cores de pele e cabelo ficam no meio, graças à ação de até 700 genes que regulam a pigmentação.

Em primatas, cavalos, roedores, cães, vacas e muitos outros animais, o controlo da produção de melanina – e a decisão de produzir eumelanina ou feomelanina – está nas mãos de uma proteína de membrana chamada MC1R. Se uma substância chamada hormônio estimulador dos melanócitos (alfa-MSH) entrar em ação, a produção de eumelanina começa.

Se, por outro lado, a ação for de um antagonista – como a proteína sinalizadora agouti (ASP), ou beta-defensina em cães – a produção de eumelanina preta é interrompida e os melanócitos ou células pigmentares passam a produzir laranja feomelanina. em seu lugar.

Mas os gatos são uma história diferente. Quem tem gato em casa sabe que são animais muito particulares, especiais em todos os sentidos… e também no que diz respeito à pigmentação.

O controle da produção de eumelanina ou feomelanina não está nas mãos do receptor MC1R em gatos, mas sim de um locus chamado laranja. Locus são regiões específicas do genoma cujos efeitos e consequências são conhecidos (por exemplo, a cor da pelagem, preta ou laranja) — porém, sem saber em detalhes a sequência precisa de DNA que contém, ou o gene ao qual pertence.

É por isso que geralmente identificamos primeiro o locus e, com o tempo, como neste caso, descobrimos e descrevemos detalhadamente o gene associado. O locus laranja em gatos pode ocorrer em duas versões: uma variante “O”, que suporta a produção de feomelanina (laranja), e uma variante “o” que é responsável pela produção de eumelanina (preto).

Um detalhe a ter em mente é que o locus laranja está no cromossomo X. As gatas são XX e os machos são XY, como o resto dos mamíferos. E, como ocorre em todas as fêmeas de mamíferos, as células ao longo do desenvolvimento desativarão aleatoriamente uma das duas cópias do cromossomo X.

Gatos ‘Oo’ – que carregam a variante “O” em um cromossomo X e a variante “o” no outro – gerarão áreas corporais laranja (nas partes onde desativam o alelo “o”) e áreas pretas (quando eles desativar o alelo “o”). Alelo “O”). Alelos são formas alternativas geradas por mutações do mesmo gene.

Isso significa que quando vemos um gato bicolor (preto/laranja) ou tricolor (preto/laranja/branco), ou alguma de suas versões mais diluídas, sabemos que se trata de uma fêmea. E esse padrão de pigmentação será único, irrepetível.

Os gatos machos são laranja ou pretos (possuem apenas um cromossomo X), mas não podem ser bicolores ou tricolores, a menos que sejam portadores de uma doença cromossômica equivalente à síndrome de Klinefelter (uma doença genética caracterizada pela presença de um cromossomo X extra). em humanos (XXY).

Bebês chita

As fêmeas podem exibir esses padrões de mosaico exclusivos, tão apreciados pelos amantes de gatos. E quando coincidem com outra mutação que afeta a proliferação e diferenciação dos melanócitos (e produz manchas brancas, sem pigmentação), gera um animal tricolor que chamamos de chita (ou chita ou chita, termos sempre aplicados a animais com pelagem tricolor ). .

Cada fêmea chita é única, pois a desativação de um dos cromossomos X em cada célula pigmentar ocorre aleatoriamente durante o desenvolvimento. Quanto mais cedo ocorrer essa desativação, maior será a mancha resultante. O oposto é verdadeiro: quanto mais tarde, menor será.

O gene da pele laranja em felinos

Até agora não sabíamos qual gene estava escondido atrás do locus laranja dos gatos. Barsh e Sasaki acabam de identificar que não é o homólogo felino do MC1R, mas sim um diferente: o gene Arhgap36. Gatos machos com pelo laranja, assim como as manchas laranja dos gatos malhados, carregam uma mutação nesse gene que bloqueia a produção de eumelanina e permite a produção de feomelanina.

Esses dois estudos são um grande exemplo do que é uma boa pesquisa básica, aquela que busca apenas satisfazer a curiosidade científica, sem aplicações imediatas ou conhecidas. E entender, neste caso, por que o malandro do Garfield é laranja.

*Pesquisador científico do CSIC, Centro Nacional de Biotecnologia (CNB – CSIC)

Este artigo foi publicado originalmente no site de notícias acadêmicas A conversa e republicado sob uma licença Creative Commons. Leia a versão aqui original em espanhol