Переключатель типа пигмента для собак

Но большинство собак могут производить как эумеланин, так и феомеланин, и имеют полосатую шерсть, желтую шерсть с более темными кончиками волос или другие узоры с областями более темного и светлого пигмента.

Здесь вы можете узнать, что заставляет пигментную клетку переключаться с одного типа пигмента на другой и как E-локус , K-локус и A-локус взаимодействуют, создавая различные узоры.

Но: эта информация немного техническая и полезна, однако никоим образом не важна для понимания концепции наследования окраса собак.

Электронный Локус

Меланоциты — это пигментные клетки, продуцирующие меланин, находящиеся в волосяном фолликуле.

Производят феомеланин по умолчанию , если им не задано иное.

Феомеланин представляет собой желто-красный пигмент. Разная плотность пигмента может давать разные оттенки от не совсем белого до желтого или даже темно-красного.

Эумеланин — это черный пигмент , но его можно изменить на коричневый, синий или сиреневый. Пигментные клетки способны вырабатывать эумеланин, но для этого им нужен внешний сигнал.

Но как сказать пигментным клеткам, какой тип пигмента следует производить?

Здесь в игру вступает E-Locus!

Локус расширения или короткий E-локус кодирует план построения рецептора, обнаруженного в мембране меланоцитов. Этот рецептор меланокортина 1 или MC1R можно активировать снаружи клетки. Если нужная молекула появляется и связывается с MC1R, пигментная клетка получает сигнал активировать выработку эумеланина.

Если все идет по плану, это происходит, когда α-меланоцитстимулирующий гормон (α-MSH) секретируется гипофизом исвязывается с MC1R и связывается с MC1R

Различные аллели E-локуса строят планы для несколько разных версий рецептора меланокортина 1:

• Em является доминантным аллелем в этой серии. Он работает нормально, но также создает меланистическую маску и связан с тенденцией к более сильному затенению у собак агути и соболя.
• E является аллелем дикого типа и просто обеспечивает нормальное выражение паттерна.
• eG, eA, eH представляют собой аллели со сниженной функцией, которые вызывают фенотип домино с более крупными и более светлыми метками феомеланина и пониженной способностью вырабатывать эумеланин по сравнению с собаками, не принадлежащими к домино. Аллели домино можно охарактеризовать как частично рецессивные красные, поскольку они уменьшают, но не полностью устраняют функциональность MC1R.
• e представляет собой мутацию потери функции, которая по сути деактивирует рецептор MC1. Это приводит к появлению сплошного белого, желтого или красного фенотипа во всех пигментированных областях.

Если собака унаследует рецессивный аллель e от обоих родителей, она не сможет построить нормально функционирующий рецептор MC1. Следовательно, пигментные клетки навсегда остаются заблокированными в своих настройках по умолчанию и производят только феомеланин.

Генотип ee приводит к полностью белому, полностью желтому или полностью красному фенотипу и называется рецессивным красным. Типичными примерами являются золотистые ретриверы , ирландские сеттеры или абрикосовые пудели.

А-Локус

В локусе агути или коротком А-локусе находится план построения сигнального белка агути или ASIP.

ASIP хочет связаться с рецептором меланокортина 1, он действует как конкурентный антагонист α-MSH и блокирует доступ к MC1R. Таким образом, если присутствует ASIP, α-MSH не может связываться с MC1R и не может сигнализировать клетке о выработке эумеланин. А без сигнала от α-MSH меланоциты производят феомеланин.

На любой части тела, где экспрессируется ASIP, волосы могут стать желтоватыми, поскольку клетки в основном производят феомеланин. Если ASIP выражен интервалами, шерсть будет испещрена более темными и светлыми полосами пигмента.

Различные аллели А-локуса, известные до сих пор, вызывают разные закономерности:

• У или соболь — желтая шерсть с небольшим количеством более темных кончиков волос.
• У ys или затушеванного соболя шерсть желтая с темным оттенком.
• a w — дикий тип агути, означает полосатую шерсть с более темными и светлыми полосами в каждом волоске.
• a sa — фенотип седловидной спины с большими коричневыми отметинами и черной мантией.
• a t вызывает появление пятен подпалина на определенных участках собаки, которая в остальном черна.
• a — мутация потери функции, которая отключает ASIP. Это вызывает рецессивный черный цвет , поскольку α-MSH теперь имеет конкурентное преимущество и может связываться с MC1R и активировать выработку эумеланина.

Если собака унаследует рецессивный аллель от обоих родителей, она не сможет построить нормально функционирующий сигнальный белок агути. Пигментные клетки невозможно остановить выработку эумеланина.

Вот почему генотип аа приводит к полностью черному (или коричневому, синему, изабелловому) фенотипу и называется рецессивным черным.

К-Локус

Ген DEFB103 в K-локусе кодирует план построения β-дефензина 103 (CBD103). Этот белок обычно является частью системы врожденного иммунного ответа кожи.

У собак существует мутированная версия β-дефензина 103, известная как аллель KB.

KB способен связываться с рецептором MC1, где он способствует выработке эумеланина и блокирует связывание ASIP и α-MSH с MC1R.

KB маскирует эффект ASIP, поэтому собаки, имеющие хотя бы один аллель KB, не могут проявлять какой-либо паттерн, который у них есть в своем A-локусе. Поскольку больные собаки производят только эумеланин, этот фенотип называется доминантным черным.

Черные и шоколадно-коричневые лабрадоры-ретриверы или пудели являются примерами доминирующих черных собак.

Нам известны 3 варианта гена в K-локусе:

• KB является доминантным аллелем в этой серии и вызывает полностью черный (или коричневый, синий, изабелловый) фенотип, называемый доминантным черным.
• k br, по-видимому, является нестабильной промежуточной формой, вызывающей тигровый рисунок с темными полосами на рыжей шерсти.
• k y представляет собой дикий тип и не мешает нормальной функции переключения типа пигмента.

У некоторых более редких фенотипов, таких как тюлень или домино, вариант KB не полностью блокирует выработку феомеланина.

Краткое содержание

K -локусу и A-локусу нужен функционирующий рецептор меланокортина 1, чтобы творить чудеса.

Генотип e/e может маскировать все, что есть у собаки в K-локусе или A-локусе, это делает E-локус эпистатическим по отношению к двум другим локусам.

Локус A не влияет на цвет шерсти, когда присутствует KB. Таким образом, К-локус имеет эпистатический контроль над А-локусом. Исключения из этого правила встречаются у аллелей тюленя или домино в E — локусе (eA , eG , eH).

Здесь вы можете найти краткий обзор результатов всех возможных комбинаций: