¿Por qué los gatos Calico y Carey son (casi siempre) hembras?
Si eres un amante de los gatos, es muy probable que te hayas maravillado con los intrincados y hermosos patrones de pelaje de los gatos calico y tortoiseshell (carey). Estas adorables criaturas, con sus manchas distintivas de color naranja, negro (o marrón) y, en el caso de los calico, blanco, son famosas por su singularidad. Pero, ¿alguna vez te has preguntado por qué la gran mayoría de estos gatos son hembras? La respuesta se encuentra en un fascinante fenómeno genético: la inactivación del cromosoma X.
Una nueva investigación publicada en la revista Current Biology por Kaelin et al. ha desentrañado el misterio molecular detrás del color naranja ligado al sexo en los gatos domésticos, explicando no solo el origen de este rasgo, sino también por qué es tan definitorio de la inactivación del cromosoma X en las hembras.
El papel del cromosoma X y la inactivación aleatoria.
En los mamíferos, las hembras tienen dos cromosomas X (XX), mientras que los machos tienen un cromosoma X y un cromosoma Y (XY). Para evitar una "sobredosis" de genes del cromosoma X en las hembras, la naturaleza ha desarrollado un mecanismo ingenioso: la inactivación aleatoria de uno de los dos cromosomas X en cada célula durante el desarrollo embrionario. Esta inactivación se mantiene de forma estable y clonal, lo que significa que las células descendientes de una célula original expresarán genes solo de uno de los cromosomas X.
El gen responsable del color naranja en los gatos se encuentra en el cromosoma X. Los gatos calico y tortoiseshell son hembras heterocigotas para una mutación específica, la mutación "naranja ligada al sexo" (O).
Las manchas naranjas en su pelaje representan grupos de células donde el alelo ancestral (no naranja) ha sido inactivado.
Por otro lado, las manchas marrones o negras corresponden a grupos de células donde el alelo "naranja" (O) ha sido inactivado.
Este patrón de mosaico es un ejemplo clásico de cómo la inactivación del cromosoma X se manifiesta visiblemente.
Descubriendo la mutación: Arhgap36 y su impacto.
Durante mucho tiempo, la causa molecular subyacente del color naranja ligado al sexo en gatos permaneció desconocida. A diferencia de la mayoría de los genes de color de pelaje, no parecía haber un homólogo directo para el naranja ligado al sexo en otros mamíferos.
El estudio de Kaelin et al., revela que la causa es una deleción de 5 kilobases (kb) en el cromosoma X. Esta deleción no codificante afecta la regulación del gen Arhgap36, lo que lleva a una expresión ectópica de Arhgap36 específicamente en los melanocitos (las células que producen pigmento).
Pero, ¿cómo la expresión de Arhgap36 produce el color naranja? La investigación demuestra que la expresión de Arhgap36 en los melanocitos interfiere directamente con la activación de la expresión génica mediada por la proteína quinasa A (PKA). En concreto, Arhgap36 reduce los niveles de la subunidad catalítica de PKA (PKAc). Esto es crucial, ya que la PKA es fundamental para la producción de eumelanina (pigmento negro/marrón). Al interferir con la PKA, se reduce la producción de eumelanina, lo que resulta en la aparición del pigmento rojo/amarillo, la feomelanina.
Este mecanismo es clave: el color naranja se debe a una vía bioquímica "río abajo" del receptor de melanocortina 1 (Mc1r), un gen autosómico conocido por su papel en la pigmentación. Los gatos naranja y los mutantes de Mc1r se parecen debido a su alto contenido de feomelanina y bajo contenido de eumelanina.
¿Por qué no hay perros calico?
La ausencia de rasgos similares ligados al sexo en otras especies, como perros o ratones, plantea preguntas intrigantes. Los hallazgos del estudio sugieren que la mutación ligada al sexo naranja en gatos es de un tipo inusual, que probablemente no se repita en otras especies. Esto ayuda a explicar por qué no vemos perros calico, por ejemplo.
La historia de la mutación naranja ligada al sexo se remonta a más de 900 años, antes del desarrollo de las razas felinas pero después del inicio de la domesticación de los gatos. Esto, junto con la observación de que todos los gatos naranja en el conjunto de datos del estudio comparten un haplotipo común (un conjunto de variaciones genéticas que se heredan juntas), apunta a un único origen de esta mutación.
En resumen, las gatas calico y tortoiseshell son un testimonio vivo de la genética. Su pelaje único es el resultado de la inactivación aleatoria del cromosoma X y una mutación específica en el gen Arhgap36 que altera la producción de pigmento, dándoles esos hermosos tonos de naranja que tanto nos encantan.
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