Mèo cam có mặt ở khắp mọi nơi, từ nhân vật biểu tượng Garfield đến chú mèo vằn nằm dài dưới ánh nắng mặt trời. Nhưng điều gì tạo nên màu sắc đặc trưng của mèo cam? Trong nhiều thập kỷ, câu trả lời vẫn là một bí ẩn đối với các nhà khoa học.
Hiện nay, các nhà nghiên cứu tại Đại học Y khoa Stanford và Đại học Kyushu đã giải mã được bí ẩn này. Câu trả lời nằm ở một gen có tên là Arhgap36. Gen này hoạt động kỳ lạ ở mèo màu cam, biến bộ lông của chúng thành màu cam rực rỡ.
Những điều cần biết về mèo cam
Tại sao mèo cam là loài mèo hiếm?
Các nhà khoa học đã biết trong nhiều năm rằng đặc điểm màu cam ở mèo có liên quan đến nhiễm sắc thể X. Mèo đực, với nhiễm sắc thể X đơn, chỉ cần một bản sao của gen này để khoe bộ lông màu gừng của chúng.
Tuy nhiên, mèo cái cần hai bản sao để có bộ lông màu cam hoàn toàn. Nếu không, chúng sẽ trở thành mèo tam thể hoặc mèo mai rùa, bộ lông của chúng là sự kết hợp của màu cam, đen và trắng.
“Ở một số loài có sắc tố vàng hoặc cam, những đột biến đó hầu như chỉ xảy ra ở một trong hai gen và không có gen nào trong số đó liên quan đến giới tính“, Christopher Kaelin, một nhà khoa học cao cấp về di truyền học và là tác giả chính của nghiên cứu, giải thích.
Bí ẩn di truyền về màu sắc của mèo
Kaelin và nhóm của ông linh cảm rằng câu trả lời liên quan đến nhiễm sắc thể X. Nhưng gen nào? Họ đã thu thập các mẫu DNA từ các phòng khám triệt sản, so sánh mèo màu cam với mèo không màu cam.
Sau khi phân tích bộ gen, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy 51 biến thể di truyền có thể giải thích đặc điểm màu cam. Họ thu hẹp xuống còn ba.
Một biến thể nổi bật: Arhgap36. Một đoạn gen nhỏ bị xóa trong gen này đã làm tăng hoạt động của nó trong tế bào sắc tố. Thông thường, Arhgap36 có cấu trúc thấp, chủ yếu hoạt động ở mô thần kinh và tế bào ung thư. Nhưng trong mèo màu cam, nó to hơn cả một chú mèo con đang đòi ăn sáng.
“Arhgap36 không được biểu hiện trong các tế bào sắc tố của chuột, trong tế bào sắc tố người hoặc trong các tế bào sắc tố mèo từ những con mèo không phải màu cam“, Kaelin cho biết.
“Đột biến ở mèo màu cam dường như kích hoạt biểu hiện Arhgap36 trong một loại tế bào, tế bào sắc tố, nơi nó thường không được biểu hiện“.
Mèo cam thường là mèo đực
Mèo cam chủ yếu là mèo đực, và tất cả đều phụ thuộc vào nhiễm sắc thể X. Mèo đực có một nhiễm sắc thể X và một nhiễm sắc thể Y. Nếu X đó mang gen cam, chúng hoàn toàn có màu cam.
Mèo cái, với hai nhiễm sắc thể X, cần gen cam ở cả hai XX, để chắc chắn có bộ lông màu gừng. Nếu mèo cái chỉ thừa hưởng một bản sao của gen này, chúng sẽ trở thành một “bức tranh khảm” màu cam và đen.
Sự ngẫu nhiên này tạo ra các họa tiết mai rùa và vải calico nổi bật. Một số tế bào kích hoạt gen cam, trong khi những tế bào khác kích hoạt gen đen. Kết quả là gì? Một bộ lông khó đoán như tâm trạng của mèo.
Một đột phá di truyền giống nhau
Trong khi đội nghũ nhà khoa học Stanford tập trung vào Arhgap36, các nhà nghiên cứu tại Đại học Kyushu đã tiến hành một cuộc điều tra song song. Giáo sư Hiroyuki Sasaki và nhóm của ông đã kiểm tra DNA từ 18 con mèo, trong đó có 10 con màu cam. Các phát hiện trùng khớp với nghiên cứu tại Stanford.
“Đây là bằng chứng mạnh mẽ đến mức ngay cả ở giai đoạn này, chúng tôi vẫn tin rằng Arhgap36 là gen màu cam“, Sasaki cho biết.
Họ đã mở rộng nghiên cứu của mình, phân tích DNA từ 49 con mèo khác và cùng một kiểu mẫu đã xuất hiện. Việc xóa Arhgap36 luôn xuất hiện ở những con mèo màu cam nhưng không xuất hiện ở những con khác.
Nguồn gốc của bộ lông màu cam
Đột biến này xuất phát từ đâu? Kaelin tin rằng nó xuất hiện sớm trong quá trình thuần hóa. Những bức tranh cổ có niên đại từ thế kỷ 12 mô tả mèo tam thể, cho thấy đột biến này đã có từ hàng thế kỷ trước.
“Đây là thứ xuất hiện ở mèo nhà, có thể là vào giai đoạn đầu của quá trình thuần hóa“, Kaelin nói.
Sasaki muốn đào sâu hơn. Ông có kế hoạch nghiên cứu xác ướp mèo Ai Cập cổ đại, tìm kiếm gen màu cam. Mục tiêu? Để xác định chính xác thời điểm và địa điểm đột biến đầu tiên xuất hiện.
Arhgap36 không chỉ liên quan đến lông màu cam. Ở các loài động vật khác, nó có liên quan đến ung thư và sự phát triển của dây thần kinh. Liệu gen này có thể ảnh hưởng đến nhiều thứ hơn là chỉ bộ lông của mèo không? Sasaki nghĩ là có.
Sasaki chia sẻ: “Ví dụ, nhiều người nuôi mèo tin rằng màu lông và hoa văn khác nhau có liên quan đến tính cách khác nhau”. “Hiện vẫn chưa có bằng chứng khoa học nào cho điều này, nhưng đó là một ý tưởng thú vị và tôi muốn khám phá thêm“.
Gen này cũng có thể ảnh hưởng đến chức năng não và hormone. Nhóm của Sasaki phát hiện ra gen Arhgap36 hoạt động trong một số mô, không chỉ tế bào da. Liệu hoạt động này có làm thay đổi hành vi hay sức khỏe hay không vẫn còn là một bí ẩn.
Việc phát hiện ra Arhgap36 là gen màu cam chỉ là bước khởi đầu. Sasaki và Kaelin có kế hoạch nghiên cứu cách gen này ảnh hưởng đến quá trình sản xuất sắc tố.
Các chuyên gia cũng đang khám phá vai trò của nó trong các tình trạng ung thư và da, hy vọng sẽ khám phá ra những tác động rộng hơn đối với cả mèo và người.
