新的研究解释了猫身上的条纹是如何形成的

新的研究表明,由一种叫做Dickkopf 4这是一种影响虎斑图案的自然发生的突变,在图案形成过程中起着关键作用。

蜱猫Dickkopf 4突变。图片来源:Kaelin等人,doi: 10.1038/s41467-021-25348-2。

蜱猫Dickkopf 4突变。图片来源:Kaelin, doi: 10.1038 / s41467 - 021 - 25348 - 2。

“了解动物颜色图案的基础是一个发展和进化生物学感兴趣的问题,”他说德赢ac米兰官方区域合作伙伴格里高利博士Barsh和他来自哈德逊阿尔法生物技术研究所和斯坦福大学医学院的同事们。

“在哺乳动物中,像猎豹斑点和老虎条纹这样的标记有助于激发理论模型,这些模型有潜力解释基因表达和形式的周期性和稳定差异是如何从相同细胞的统一场产生的。”

他们补充说:“由于家猫的易接近性、遗传和基因组基础设施、组织样本基因组和组织学研究的机会以及模式类型的多样性,家猫是研究颜色模式的有用模型。”

“典型的虎斑图案——在浅色背景上有规律间隔的深色斑纹——在形式和颜色上都有很大的差异,其中许多品种与一些野生猫科动物相似。”

“在之前对家猫的研究中,我们显示这个基因内皮素3表达于虎斑毛囊的底部,通过增加黑褐色真黑色素相对于红黄色伪黑色素的生成,导致覆盖的毛发变暗,因此在虎斑图案的形成中起着关键作用。”

“然而,斑纹在毛囊发育过程中很明显,这表明颜色模式的建立必须发生在毛囊发育期间或之前。”

在他们的新研究中,研究人员研究了处于不同发育阶段的无法存活的猫胚胎的皮肤样本,并分析了单细胞的基因和组织切片中发现的蛋白质。

他们观察到胚胎基因表达的差异决定了毛发生长后期产生的颜色图案的形状。

他们认为Dickkopf 4基因编码的信号分子在这一过程中起着核心作用,并证明该基因在具有ticked模式的猫身上发生突变,如阿比西尼亚或Servaline Savannah。

他们说:“我们的研究结果从分子水平上理解了豹子是如何获得斑点的,表明周期性的颜色模式和周期性的毛囊间距背后存在类似的机制,并确定了其他哺乳动物不同模式变化的目标。”。

后果发表在2021年9月7日的期刊上自然通讯

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C.B. Kaelin.2021.猫颜色模式建立的发育遗传学。Nat Commun12, 5127;doi: 10.1038 / s41467 - 021 - 25348 - 2

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