DIENSTAG, 14.09.2021 (HealthDay News)
Ihre Lieblings-Tabby-Katze scheint ihren Verwandten in freier Wildbahn wenig ähnlich zu sein, aber alle teilen ein Schlüsselgen, das ihnen ihr unverwechselbares Aussehen verleiht.
Warum das Fell von Katzen mit Streifen, Flecken und Flecken verziert ist, war lange Zeit ein Rätsel. Nun haben Forscher ein spezifisches Gen identifiziert, das alle Hauskatzen, wilden Großkatzenarten und möglicherweise sogar andere Säugetiere besitzen und die die Entwicklung dieser Fellmuster reguliert.
„Farbmuster sind eines dieser ungelösten biologischen Mysterien; es gibt keinen geeigneten Modellorganismus, um es zu untersuchen – Mäuse haben keine Streifen oder Flecken“, sagte Hauptautor Dr. Gregory Barsh, emeritierter Professor für Genetik an der Stanford Medicine in Kalifornien. „Die Farbmuster und Variabilität, die man bei Tieren wie Tigern, Geparden und Zebras sieht, haben uns einige zentrale Fragen gestellt.“
Barshs Team wollte die genetischen und zellulären Mechanismen verstehen, die diesen Mustern zugrunde liegen, und wie sie sich entwickelt haben, um die heutige Form- und Formenvielfalt hervorzubringen.
Bei der Untersuchung des fetalen Katzengewebes fanden die Forscher ein “Prämuster” in der Haut von Katzen, das dicker war, wo dunkles Fell entstehen würde, und dünner, wo helles Fell war.
“Wir nennen diesen Schritt ‘Etablierung’ und es geschieht lange bevor Farbe erscheint und lange bevor die Haarfollikel reif sind”, sagte Barsh in einer Pressemitteilung von Stanford.
Die Forscher nutzten dies als Karte, die anzeigte, welche Zellen bei der Bildung des Musters eine Rolle gespielt haben und wann es gebildet wurde. Bei der Untersuchung der genetischen Ausstattung einzelner Zellen fanden sie heraus, dass ein Gen namens DKK4 in verdickter Haut aktiv war, aber nicht in dünnerer Haut.
Dann untersuchten die Ermittler Abessinierkatzen. Sie sind bekannt für ihr Fell mit verschwommenen Farben, dunklere Markierungen, die zusammengequetscht sind, wie Bleistiftschattierungen von Grau auf einem orange-braunen Fell.
Dieses Aussehen wird im Gegensatz zu dem von Tabby-Katzen als “getickt” bezeichnet. Und Forscher entdeckten, dass es durch Mutationen im DKK4-Gen entstanden ist.
“Wenn Sie DKK4 entfernen, verschwinden die dunklen Bereiche nicht vollständig, aber sie werden kleiner und dichter”, sagte Barsh.
Sogar ganz weiße oder ganz schwarze Katzen sind unter ihrem Fell gemustert.
Zwei unterschiedliche Prozesse erzeugen ein Farbmuster, erklärten die Forscher. Die erste erzeugt das Muster, während sich ein Katzenembryo entwickelt. Die zweite übersetzt dieses Muster in Pigment, das in den Haarfollikeln produziert wird.
Bei weißen Katzen fehlt das Pigment. Bei anderen einfarbigen Katzen wird das Muster durch Anweisungen überschrieben, nur die eine Farbe zu produzieren, sagten die Studienautoren.
Es ist immer noch ein Rätsel, wie DKK4 die Farbmuster von Hauskatzen “malt”, aber Wissenschaftler wissen, dass es mit einer essentiellen Klasse von Proteinen, den WNTs, interagiert.
WNTs und DKK4 arbeiten zusammen, um das Prämuster zu bilden, wenn ein Embryo nur 2 bis 3 Millimeter lang ist. Während DKK4 an der Markierung der Bereiche mit pigmentiertem Haar beteiligt ist, ist unklar, wie sich diese Hautbereiche “erinnern”, welches Zielpigment produziert werden soll.
„Dies ist eine der großen unbeantworteten Fragen in unserer Arbeit – wie man den Prozess der Präpatternbildung mit dem Prozess verbindet, der das Muster später in der Entwicklung implementiert“, sagte Barsh. “Das ist etwas, das wir aktiv versuchen herauszufinden.”
Dies ist auch nicht die einzige Antwort auf die Frage, warum Katzen Farbunterschiede haben.
Forscher haben zuvor ein anderes Gen identifiziert, das die Variation der Fellfarbe bei getigerten Katzen kontrolliert. Es ist auch das Gen, das für den Unterschied zwischen Geparden und Königsgeparden verantwortlich ist, die dickere, markantere Fellmuster haben.
“Es gibt noch andere Gene, die dafür verantwortlich sind, warum zum Beispiel manche Katzen Flecken haben und warum manche Katzen Streifen haben”, sagte Barsh.
Das Forschungsteam stellte fest, dass sie planen, dies weiter zu untersuchen.
Die Ergebnisse wurden am 7. September in . veröffentlicht Naturkommunikation.
Mehr Informationen
Scientific American bietet einige Details zu Katzenverhalten.
QUELLE: Stanford Medicine, Pressemitteilung, 7. September 2021
Cara Murez
Copyright © 2021 Gesundheitstag. Alle Rechte vorbehalten.
DIASHOW
Wenn ein Tier (Allergien) angreift: Symptome einer Haustierallergie, Behandlung
Siehe Diashow
.