Gen Arhgap36 là yếu tố quyết định màu lông vàng cam ở mèo. Ảnh: Getty Images
Phát hiện đột phá
Hai nghiên cứu mới được công bố trên kho lưu trữ bioRxiv từ phòng thí nghiệm của Greg Barsh tại Đại học Stanford (Mỹ) và nhóm của Hiroyuki Sasaki tại Đại học Kyushu (Nhật Bản) đã xác định được gen Arhgap36 là yếu tố quyết định màu lông vàng cam ở mèo.
Ở hầu hết động vật có vú, việc sản xuất các sắc tố melanin được kiểm soát bởi protein màng MC1R. Tuy nhiên, mèo lại có cơ chế hoàn toàn khác. Thay vì MC1R, gen Arhgap36 nằm trên nhiễm sắc thể X mới là yếu tố quyết định màu lông của chúng.
"Điều này giải thích vì sao chỉ mèo cái mới có thể sở hữu bộ lông tam thể (đen/cam/trắng) hoặc hai màu (đen/cam)", các nhà nghiên cứu cho biết. Bởi mèo đực chỉ có một nhiễm sắc thể X nên chúng thường chỉ có một màu - hoặc đen hoặc cam.
Sự độc đáo của mèo tam thể
Các nhà khoa học giải thích rằng động vật có vú chỉ có hai loại sắc tố melanin: eumelanin tạo màu nâu đậm, đen và pheomelanin tạo màu vàng, đỏ hoặc cam. Ở mèo đực mang đột biến gen Arhgap36 và những vùng lông màu cam trên mèo tam thể, đột biến này ngăn chặn sản xuất eumelanin và cho phép tạo ra pheomelanin.
Đặc biệt, với mèo cái tam thể, quá trình bất hoạt ngẫu nhiên một trong hai nhiễm sắc thể X trong quá trình phát triển tạo nên những hoa văn độc đáo trên lông. Nghiên cứu nhận định: "Thời điểm bất hoạt xảy ra càng sớm, đốm màu càng lớn. Ngược lại, bất hoạt muộn tạo ra những đốm nhỏ hơn"
Nghiên cứu này đã mở ra một chương mới trong việc tìm hiểu cơ chế di truyền quyết định màu sắc ở loài mèo. Theo các nhà khoa học, phát hiện về gen Arhgap36 không chỉ giải thích được hiện tượng di truyền phức tạp ở mèo mà còn cung cấp cái nhìn sâu sắc về sự tiến hóa của các cơ chế điều hòa sắc tố ở động vật có vú. Đây có thể là nền tảng cho những nghiên cứu tiếp theo về di truyền học màu sắc ở các loài động vật khác, đồng thời góp phần làm sáng tỏ mối liên hệ giữa các gen và biểu hiện kiểu hình trong thế giới tự nhiên.