Tech

การศึกษาอธิบายว่าแมวมีลายได้อย่างไร

แมวมีหลายขนาดด้วยสีและลวดลายของขนที่หลากหลาย การทำความเข้าใจพื้นฐานของรูปแบบสีของแมวเป็นความสนใจที่มีมาอย่างยาวนานสำหรับชีววิทยาพัฒนาการและวิวัฒนาการ

เป็นที่ทราบกันดีว่าเซลล์รากผมเป็นแหล่งของสีดำ สีน้ำตาล สีเหลือง และสีแดง เม็ดสีที่ทำสีผมหรือขน แม้ว่ากระบวนการสร้างรูปแบบสีนี้ยังคงไม่ชัดเจน

ยีนที่ควบคุมการเปลี่ยนแปลงสีอย่างง่าย เช่น เผือกหรือเมลานิซึม จะเหมือนกันในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทั้งหมดโดยส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตาม ชีววิทยาที่เป็นต้นแบบของรูปแบบสีของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมนั้นเป็นปริศนามานานแล้ว

ตอนนี้ นักวิทยาศาสตร์ที่สถาบัน HudsonAlpha Institute for Biotechnology ระบุโมเลกุลที่ควบคุมการสร้างรูปแบบสีขนในแมว tabby

สำหรับการศึกษานี้ นักวิทยาศาสตร์ได้รวบรวมเนื้อเยื่อของทารกในครรภ์ที่อาจจะถูกทิ้งในระหว่างขั้นตอนการทำสเปย์ หลังจากศึกษาเนื้อเยื่อผิวหนังของแมวในครรภ์แล้ว พวกเขาพบว่ามีการเปลี่ยนแปลงเหมือนแถบในความหนาของผิวหนัง (ผิวหนัง) ในช่วงต้น การพัฒนาของทารกในครรภ์

ความหนาของผิวหนังชั้นนอกคล้ายกับลวดลายของขนแมวในสัตว์ที่โตเต็มวัย

Kelly McGowan, MD, Ph.D., “ผลการวิจัยของเราจากการศึกษาทางสัณฐานวิทยาชี้ให้เห็นว่าก่อนที่เมลาโนไซต์จะเข้าสู่ชั้นหนังกำพร้า เซลล์ถูกกำหนดไว้ล่วงหน้าเพื่อส่งสัญญาณถึงสีขนที่เฉพาะเจาะจง เมื่อเข้าใจหน้าต่างการพัฒนาและประเภทเซลล์ที่มีการสร้างรูปแบบสี เราก็สามารถเจาะลึกและค้นพบโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนารูปแบบได้”

นักวิทยาศาสตร์ทำการวิเคราะห์การแสดงออกของยีนเซลล์เดียวในเซลล์ผิวหนังของแมวของทารกในครรภ์ ก่อนที่แผ่นหนาและบางจะมองเห็นได้ชัดเจน การวิเคราะห์นี้ระบุว่าการแสดงออกทางผิวหนังของยีนที่เรียกว่า Dickkopf 4 (Dkk4) ทำเครื่องหมายบริเวณผิวหนังของทารกในครรภ์ที่ก่อให้เกิด รูขุมขน ที่ผลิตเม็ดสีเข้มในภายหลัง . Dkk4 เป็นตัวยับยั้งการส่งสัญญาณ Wnt ซึ่งช่วยกำหนดชะตากรรมของเซลล์และกระตุ้นการเติบโตของเซลล์ในระหว่างการพัฒนาในสัตว์หลายชนิด

A Dkk4 mutation
(a) การกลายพันธุ์ของ Dkk4 ในลูกแมวที่ไม่มีสร้อยคอทำให้เกิด ลายแมวสีเข้มให้เล็กลงและมีจำนวนมากขึ้น (b) แมว Abyssinian ที่มีการกลายพันธุ์ Dkk4 ที่เกี่ยวข้องกับการไม่มีเครื่องหมาย tabby ที่ชัดเจน (c) ภาพระยะใกล้ของขน Abyssinian บ่งชี้ว่าอาจมีเครื่องหมายสีเข้มด้วยกล้องจุลทรรศน์ (เครดิตภาพสำหรับ c, Martin Bahmann CC BY-SA 3.0)

การทดลองเพิ่มเติมพบว่า Dkk4 เชื่อมโยงกับตัวอื่น รูปแบบสีในแมว ในแมว Abyssinian การไม่มีรอยเปื้อนสีเข้มอย่างเห็นได้ชัด ซึ่งเป็นลักษณะที่เรียกว่า “Ticked” จะเน้นที่แถบสีสลับกันที่ปรากฏบนเส้นขนแต่ละเส้น ทีมงานค้นพบว่าแมว Ticked ทุกตัวมีการกลายพันธุ์ที่สูญเสียการทำงานใน Dkk4.

Chris Kaelin นักวิทยาศาสตร์อาวุโสของ HudsonAlpha กล่าว “การวิเคราะห์ของเราระบุเครือข่ายของโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับการสร้างรูปแบบ โมเลกุลหลายตัว รวมทั้ง Dkk4 เป็นที่รู้จักกันว่าทำงานประสานกันในฐานะตัวกระตุ้นและตัวยับยั้ง เหมือนกับที่อลัน ทัวริงทำนายเมื่อ 70 ปีที่แล้ว”

เกร็ก Barsh, MD, Ph.D., HudsonAlpha Faculty Investigator, Faculty Chair, and Smith Family Chair in Genomics กล่าวว่า “ในแมว Abyssinian ที่มีฟีโนไทป์ Ticked ความเห็นเป็นเอกฉันท์มี ไม่มีเครื่องหมายลายสีเข้ม จากการค้นพบใหม่ของเรา เราขอเสนอว่า แทนที่ เครื่องหมาย tabby ทั่วไปได้เพิ่มจำนวนและลดขนาดลงจนไม่ปรากฏให้เห็นในทันที”

    การอ้างอิงวารสาร:

      Kaelin, CB, McGowan, KA & Barsh, GS พัฒนาการทางพันธุศาสตร์ของ การสร้างลวดลายสีในแมว แนท คอมมูนิตี้ 12, 5127 (2021). ดอย:
      10.1038/s41467-021-25348-2

      1. เทค
    1. มาร์เก็ตติ้งดิจิทัล (Digital Marketing)

    Back to top button