想知道你最喜欢的毛茸茸的猫咪是怎么长出条纹的吗?一项针对家猫的新研究揭示了是哪些基因赋予了猫科动物独特的皮毛图案，并暗示老虎和猎豹等野猫也可能拥有相同的基因。
阿拉巴马州亨茨维尔哈德森阿尔法生物技术研究所(HudsonAlpha Institute for Biotechnology)的遗传学家、资深作者格雷戈里·巴斯(Gregory Barsh)博士在一封电子邮件中告诉《生活科学》(Live Science)，猫身上的条纹是如何形成的，是生命科学领域数十年来的一个谜。大约70年前，科学家们开始研究生物为什么和如何产生周期性图案，听时时彩群里的人说198彩票注册手机app客户端是菠菜业内后三组六技巧排名数一数二。，比如斑马身上的条纹或毛虫身上湿漉漉的部分。
在一些动物中，比如斑马鱼，这些模式是由于不同类型的细胞排列而出现的。“但在哺乳动物中，整个身体的皮肤和毛细胞是完全相同的，这种颜色模式的产生是由于不同的基因活动，比如深色条纹和浅色条纹的细胞之间的差异，”巴斯说。因此，猫身上的条纹是如何形成的，归根结底在于不同的基因是如何以及何时在它们的细胞中启动的，以及这些基因是如何影响动物的发育的。简而言之，这很复杂。
但现在，在周二(9月7日)发表在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上的一项新研究中，巴斯和他的同事们发现了几个共同作用的基因，它们赋予了猫的皮毛图案。
其中一个基因名为跨膜氨肽酶Q (Taqpep)， 198彩娱乐注册网址就在这里，官方注册才安全有198彩注册保障。欢迎联系总代理索取注册优惠相关信息。，他们在2012年发表在《科学》(Science)杂志上的一项研究中已经识别出来。携带一种Taqpep基因的猫最终会被装饰成深色的窄条纹，而携带一种Taqpep基因的猫则会长出“巨大的”深色皮毛;这种基因的“螺旋”版本在野猫中最常见。
为了研究哪些额外的基因可能会塑造猫的皮毛上的不同斑纹，研究小组开始从诊所收集丢弃的组织，这些组织为野猫提供精子;一些被切除的猫子宫含有不能存活的胚胎，研究人员在实验室对其进行了检查。
他们注意到，在28到30天大的时候，猫胚胎会发育出“厚”和“薄”皮肤区域;在发育的后期阶段，厚薄的皮肤会产生毛囊，毛囊会产生不同类型的黑色素——深色皮毛的真黑色素，浅色皮毛的伪黑色素。
值得注意的是，“负责颜色模式的发育机制发生在发育的早期，在毛囊形成之前，在实际上不产生任何色素但有助于毛囊结构的细胞内，”Barsh说。在发现这种模式后，研究小组检查了哪些基因是导致厚皮形成的活跃基因，看看是否有特定的基因指导了这种模式的形成。
研究小组发现，在20天大的胚胎中，一些与细胞生长和发育有关的基因后来突然在皮肤中启动，注定会增厚并产生产生深色皮毛的毛囊。据了解，这些基因参与了“Wnt信号通路”，这是一种驱动细胞生长和发育成特定细胞类型的分子链式反应，其中一种名为Dkk4的基因特别活跃。
Dkk4编码一种抑制Wnt信号的蛋白质，当涉及到猫皮毛时，Dkk4和Wnt之间的拉锯战似乎决定了一块皮毛最终是变暗还是变亮，作者发现。在黑暗区域，Dkk4和Wnt相互平衡，但在明亮区域，Dkk4打败了Wnt。
据《科学》杂志报道，这一发现支持了计算机先驱艾伦·图灵在20世纪50年代提出的理论。图灵提出，当“激活”分子促进“抑制”分子的产生时，动物的周期性图案，比如条纹，就会突然出现，这两种分子在同一组织中混合;在这种情况下，Wnt是激活剂，Dkk4是抑制剂。根据图灵的假设，Barsh的团队认为Dkk4在组织中传播的速度比Wnt信号传播的速度更快，这种不均匀的分布在猫体内产生周期性的光斑和暗斑。
更重要的是，猫的Taqpep基因型——意味着它携带的是“条纹”还是“螺旋”版本的基因——也决定了Dkk4基因可以被激活的位置，Barsh说。“但我们不知道这是如何发生的，”他补充说。Taqpep编码一种蛋白酶，这种酶可以分解其他蛋白质，但目前，该团队还不知道这种酶是否会直接或间接影响Dkk4的活性。
作为胚胎分析的后续，研究小组从一个名为“99个生命”的数据库中检查了猫的基因组序列。他们发现，阿比西尼亚和新加坡的犬种没有条纹或斑点，而是有统一的外观，携带Dkk4的突变版本，使基因失去作用。在未来的工作中，该团队希望看到类似的突变是否会在野猫身上出现。
作者指出，以前的研究表明，至少对于猎豹(jubatus Acinonyx)来说，猫的Taqpep基因型会影响其斑点的出现，Dkk4也可能会受到同样的影响。还有薮猫(Felis薮猫)，这是一种非洲野猫，通常有醒目的黑色斑点，但偶尔会长出一层紧密排列的小斑点。Dkk4突变可以解释这种变异吗?
“到目前为止，我们的观察只针对家猫，”Barsh说。“很有可能，在家猫身上研究的分子和机制适用于所有30多种野猫，但我们需要对野猫DNA进行额外的研究， 如果能从玩家的观念来看198彩平台，198彩怎么样了解玩家心灵活动的198彩平台总代理永远不为自己的前途担心。，以确定这一点。”
除了野猫，研究小组还想研究，同样的机制是否也会在斑马和长颈鹿等远亲哺乳动物身上发挥作用。
