Gene Arhgap36 và bí mật bộ lông của mèo cam
Năm 2024, sau 60 năm nghiên cứu, hai nhóm khoa học độc lập đã cùng phát hiện ra một đoạn gene bị thiếu trong vùng không mã hóa protein của bộ gene mèo chính là nguyên nhân gây nên màu lông cam rực rỡ.
Cụ thể, nhóm nghiên cứu từ Đại học Stanford do chuyên gia di truyền Greg Barsh dẫn đầu phát hiện rằng các tế bào da nơi lông cam mọc lên có mức biểu hiện RNA từ gene Arhgap36 cao gấp 13 lần so với vùng da không có lông cam.
Ban đầu, các nhà khoa học nghĩ rằng phần mã hóa protein của gene này đã bị biến đổi, nhưng bất ngờ thay, chính đoạn gene ngay phía trước nó bị mất một đoạn dài khoảng 5 kilobase, làm thay đổi cách gene này hoạt động.
Gene nằm trên nhiễm sắc thể X – vì sao mèo cam thường là mèo đực
Phát hiện không mấy bất ngờ nhưng vô cùng quan trọng là gene cam nằm trên nhiễm sắc thể X. Điều này lý giải tại sao phần lớn mèo cam là mèo đực, trong khi mèo cái thường có lông pha trộn như tam thể hoặc vằn mai rùa (tortoiseshell).
Mèo đực chỉ có một nhiễm sắc thể X, nên nếu gene Arhgap36 mang đột biến màu cam, toàn thân mèo sẽ có màu cam.
Trong khi đó, mèo cái có hai nhiễm sắc thể X, và cơ thể chúng vô hiệu hóa ngẫu nhiên một chiếc X trong mỗi tế bào da, dẫn đến tình trạng màu lông loang lổ giữa cam và các màu khác.
Hiếm hoi lắm mới có một cô mèo mang hai bản sao của đột biến, khi đó toàn thân cũng cam rực rỡ như mèo đực.
Tam thể, vằn mai rùa và sự phối hợp của nhiều gene
Mèo tam thể là trường hợp mèo cái mang gene cam và thêm đột biến gây đốm trắng, khiến các tế bào tạo màu da (melanocytes) không thể phát triển đồng đều, tạo nên họa tiết loang lớn màu cam, đen và trắng. Trong khi đó, mèo vằn mai rùa là dạng không có đốm trắng, chỉ có màu cam pha vào nền lông tối.
Màu cam không ảnh hưởng đến trí tuệ của mèo
Dù mèo cam hay bị gán mác “ngốc nghếch” trong các câu chuyện hài hước trên mạng, không có bằng chứng khoa học nào cho thấy màu lông ảnh hưởng đến trí tuệ hay sức khỏe tâm thần của mèo.
Gene Arhgap36 được biết đến là có thể gây rối loạn phát triển ở nhiều loài nếu hoạt động không ổn định. Tuy nhiên, ở mèo cam, gene này chỉ được biểu hiện mạnh mẽ ở tế bào sắc tố (melanocytes), là nơi tạo nên màu lông.
Kết luận: 60 năm cho một bí mật di truyền đáng yêu
Cả hai nghiên cứu từ Đại học Stanford và Đại học Kyushu (Nhật Bản) đều chỉ ra rằng: màu cam của mèo nhà bắt nguồn từ sự biến đổi hoạt động của gene Arhgap36 trên nhiễm sắc thể X.
Khám phá này không chỉ giúp giải đáp một trong những bí ẩn lâu đời nhất trong di truyền mèo mà còn mở ra hướng nghiên cứu mới về mối liên hệ giữa gene và hình thái ở động vật có vú.
Hiện các nghiên cứu vẫn đang chờ phản biện trên nền tảng bioRxiv, nhưng cộng đồng khoa học đã rất hào hứng với bước tiến lớn này trong lĩnh vực di truyền học thú cưng.
