Кошки, гены и эволюция - Павел Михайлович Бородин

и белок LPAR6. Липаза Н превращает фосфатидную кислоту в лизофосфатидную. Как вы помните, лизофосфатидная кислота работает лигандом к рецептору LPAR6. Если с липазой Н что-то случится, то превращение фосфатидной кислоты не произойдет и рецептор LPAR6 останется без своего лиганда и, соответственно, без работы. Отсюда получается, что ген липазы Н эпистатичен гену LPAR6 (если забыли про эпистаз, то посмотрите главу 3). Из-за этого шерсть уральских рексов и корниш-рексов (и немецких рексов тоже, разумеется) так похожа, ведь у всех них кудрявость возникает из-за нарушения в работе белка LPAR6, хотя причины этих нарушений у уральских рексов и корниш-рексов разные: у корниш-рексов сломался ген рецептора LPAR6, а у уральских рексов – ген липазы Н LIPH, который обеспечивает рецептор LPAR6 лигандом.

Что же произошло с геном липазы Н у уральских рексов? У них “потерялось” шесть букв, из-за чего из белка пропали две аминокислоты: серин и глицин. Скорее всего, отсутствие этих аминокислот негативно влияет на работоспособность липазы Н, так что она больше не может превращать фосфатидную кислоту в лизофосфатидную или может, но делает это с большим трудом. В результате мы получаем уральских рексов с их шубкой в стиле марсельских волн.

Девон-рексы, селкирк-рексы и один белок кератина

Девон-рекс – это одна из кудрявых пород кошек (вкл., илл. 14). Девон-рексы впервые появились в 1960-х годах в графстве Девон в Англии85. Их кудрявая шубка тоже уложена в стиле марсельской волны, однако в этот раз ни LPAR6, ни LIPH оказались ни при чем.

В главе 1 мы писали про то, что волосяной стержень состоит из скрученных между собой белков кератинов. Мы пишем слово “кератины” во множественном числе не случайно. Кератиновых генов в геноме млекопитающих огромное множество: больше 50 штук! Оказалось, что к кудрявости девон-рексов привела мутация только в одном из кератиновых генов – Кератин 71 (KRT71)86.

Ген Кератин 71 состоит из 9 экзонов и 9 интронов. У девон-рексов “потерялся” 81 нуклеотид на границе между интроном 6 и экзоном 7 (рецессивный аллель KRT71re). В число этих утерянных нуклеотидов попадает пара АГ, которая маркирует конец интрона 6. Сканируя РНК гена Кератин 71, белки-ножницы делают разрез по ГУ в начале интрона 6. Его настоящий конец они проскакивают, и следующий разрез приходится на первую попавшуюся пару АГ, которая, вот незадача, находится в конце экзона 7. В результате у девон-рексов в мРНК гена Кератин 71 вместо полного экзона 7 попадает только его кусочек, и образуется белок на 35 аминокислот короче нормального. Получившийся белок хотя и искалечен, но все же способен кое-как формировать волосяной стержень. Шубка получается короткая и реденькая, но зато она красиво укладывается в марсельскую волну.

На самом деле у девон-рексов с мутацией в гене Кератин 71 все гораздо сложнее. Помимо того, что 81 нуклеотид куда-то пропал, на их месте откуда-то появились восемь других нуклеотидов, а в середине экзона 7 еще и встроился лишний тимин. Вот только все эти лишние нуклеотиды никакого влияния на белок не оказывают, потому что вырезаются белками-ножницами как часть предполагаемого интрона 6.

Одним мутантным аллелем приключения с геном Кератина 71 не закончились. Из-за мутации в этом гене возникла еще одна кудрявая кошачья порода – селкирк-рекс!

Селкирк-рексы

Если вам случалось хоть раз разговаривать с котоводами, то вы, наверное, могли заметить, как меняется тон их голоса, когда они рассказывают про свою породу. В этот момент их речь наполняется такими фразами, как “достояние России”, “гордость отечественных фелинологов” и прочее. На первый взгляд кажется, что котоводы – люди гордые, однако за этими бравыми речами они скрывают свою скромность и непритязательность. Нет ни одной кошачьей породы, которая бы носила имя котовода, ее основавшего! Большинство кошачьих пород названо в честь географической местности, в которой были найдены первые представители этих пород: сибирская, курильский бобтейл, японский бобтейл, шотландская, девон-рекс – список можно продолжать еще очень долго. Однако есть одна порода кошек, которая сильно выбивается из этого ряда, – это селкирк-рекс.

По наличию слова “рекс” в названии легко догадаться, что особенностью этой породы является кудрявая шерсть. В отличие от девон-рексов, у которых шубка короткая и прореженная, селкирк-рексы относятся к истинно длинношерстным кошкам, и шерсть у них длинная и густая, как и полагается кошкам из этой группы (вкл., илл. 15). Правда, из-за кудрявости они смотрятся лохмато и непричесанно (совсем не как модные девон-рексы или корниш-рексы с их марсельской волной), как будто селкирк-рексы только что пробудились от сладкого сна или как будто их только что помыли, и они еще не совсем просохли.

Самый первый селкирк-рекс родился в американском штате Монтана в 1986 году от обычной уличной кошки87. Единственного кудрявого котенка-кошечку отдали в руки заводчицы персидских кошек Джери Ньюмен, что во многом определило внешний вид будущих селкирк-рексов. Джери назвала кошку Мисс Дипесто (в честь кудрявой актрисы из американского шоу) и, путем скрещивания ее со своими персидскими котами, занялась разведением кудрявых кошек. Название породы “селкирк” Джери дала в честь своего отчима, и на сегодняшний день селкирк-рекс – это единственная порода кошек, названная в честь человека (но при этом все еще не котовода)[44]. Считается, что все современные селкирк-рексы являются потомками Мисс Дипесто.

Официально породу впервые зарегистрировали уже в 1992 году в Ассоциации любителей кошек CFA, то есть с момента рождения первого селкирк-рекса прошло всего пять лет! По нашим данным, это рекордно короткий срок.

Доминантную мутацию KRT71SADRE, из-за которой селкирк-рексы получили свою кудрявую шерсть, обнаружила группа ученых, возглавляемая Барбарой Гендольфи88. Аббревиатура SADRE расшифровывается как Selkirk Autosomal Dominant Rex (c англ. “Селкирк Аутосомно-Доминантный Рекс”).

У селкирков с геном Кератин 71 происходит похожая история, что и у девон-рексов, а именно – нарушается процесс вырезания интронов из РНК. В конце интрона 1 пара АГ заменяется на пару АЦ. Когда белки-ножницы сканируют РНК гена Кератин 71, они отрезают интрон 1 в начале, но проскакивают его конец. Следующая пара АГ, которую распознают белки-ножницы, находится в позиции 18 экзона 2. Получается, что у селкирк-рексов из мРНК пропадают первые 18 букв экзона 2, а белок Кератин 71 оказывается на шесть[45] аминокислот короче.

Из-за доминантности аллеля KRT71SADRE селкирки могут быть как гетеро–, так и гомозиготами. Согласно законам Менделя, в потомстве от двух гетерозиготных селкирков могут родиться как кудрявые, так и прямошерстные котята. Прямошерстные селкирки не считаются полноценными селкирками, и их права во многом ущемлены: их нельзя разводить, и они не могут соревноваться в кошачьих выставках наравне с другими породистыми кошками. Если владельцу все же очень хочется поучаствовать в выставке, то он может это сделать, записав своего прямошерстного селкирка как обычного беспородного кота. Из-за такого неравенства котоводы стремятся оставлять в питомниках только гомозиготных селкирков, и прямошерстные селкирки встречаются все реже.