【寵物短消息】黑白花斑貓的遺傳之謎

Photo credit: Hisashi from Japan, CC BY-SA 2.0
Photo credit: Hisashi from Japan, CC BY-SA 2.0

撰文|黃貞祥

為何黑白貓身上會有兩種毛色呢?科學家發現,這樣的花斑是動物在子宮內發育時,色素細胞的分裂變慢所造成的。

黑白花斑在一些馬身上也可看見。正常來說,色素細胞該從背部擴散到全身包括肚子。在花斑的哺乳動物身上,色素細胞不足以覆蓋全身,所以留下大片白色的毛髮,一般上肚子和額頭會是白色的。

英國牛津大學、巴斯大學、愛丁堡大學的科學家,利用了數學模型結合動物實驗來解釋花斑的形成。過去認為那些黑白的花斑是因為色素細胞的移動太慢了,是因為一種稱作KIT的基因突變所導致的。KIT基因編碼了受體酪氨酸激酶(Receptor Tyrosine Kinase),是一種膜蛋白受體,膜外部分功能為受體,膜內部分為酪氨酸激酶 ,可將目標蛋白的酪胺酸(Tyr)部分磷酸化,藉此傳遞訊號,在細胞生長、增殖、分化中具有重要作用。

可是他們發現,原來KIT的突變減緩的是細胞分裂速率,而非移動速率。因為細胞分裂變慢,最終沒有足夠的色素細胞覆蓋全身,所以形成黑白花斑。這個發現發表在《自然通訊》(Nature Communications)。

除了KIT基因,也有其他基因影響花斑的紋路,都可利用數學模型來研究。雖然花斑不會造成疾病,可是更嚴重的突變會造成腸道神經病變(Neurocristopathy)而導致聽力、視覺、消化道和心血管的病變,是神經脊細胞分裂的異常造成的。所以他們的研究方法也可能能夠應用在其他相關疾病的研究上。

原學術論文:
Richard L. Mort, Robert J. H. Ross, Kirsten J. Hainey, Olivia J. Harrison, Margaret A. Keighren, Gabriel Landini, Ruth E. Baker, Kevin J. Painter, Ian J. Jackson, Christian A. Yates. Reconciling diverse mammalian pigmentation patterns with a fundamental mathematical model.Nature Communications, 2016; 7: 10288 DOI: 10.1038/NCOMMS10288

參考資料:
1. Christian Yates/The Conversation. WHY SOME CATS LOOK LIKE THEY ARE WEARING TUXEDOS. Popular Science. January 7, 2016.
2. University of Bath. "How two-tone cats get their patches comes to light in cell study." ScienceDaily, 6 January 2016.
3. JACK HARDY , JASPER HAMILL. Scientists crack the mystery of how cats get their cute coloured coats. Mirror. 6 JAN 2016.

--
作者:黃貞祥 現任教於國立清華大學分子與細胞生物研究所暨生命科學系,從事鳥類的演化遺傳學、基因體學及演化發育生物學研究。科教中心特約寫手,從事科普文章寫作。

 

加入好友

3,335 人瀏覽過