Гарфілд – зірка однойменних коміксів та мультфільмів, вигадана Джимм Девісом у 1978 році – рудий, так само як деякі люди є рудими, коні брунатними, а собаки – ірландськими сетерами. Втім, на відміну від усіх інших рудих тварин, генетична енігма рудих котів дуже довго залишалася нерозгаданою – донедавна. Нещодавно дві незалежні команди вчених опублікували дослідження, що розшифрували таємницю рудого кольору родини котячих. Авторами досліджень стали вчені з лабораторії Грега Барша в Стенфордському університеті та лабораторії Хіроюкі Сасакі в Університеті Кюсю.

У ссавців головними пігментами є еумеланін та феомеланін, що відповідають за темно-коричневі чи чорні та жовті, червоні та помаранчеві відтінки у тканинах живого організму. Наприклад, в рудоволосих людей організм синтезує виключно феомеланін, а люди з більш темною шкірою переважно накопичують еумеланін. Усі інші фенотипи шкіри та волосся мають певну комбінацію цих пігментів, що регулюється більш як 700 генами серед різних видів. Так, у коней, гризунів, собак, корів, приматів та багатьох інших тварин сам процес продукції меланіну та рішення про перевагу еумеланіну або феомеланіну керується мембранним білком-рецептором MC1R. Він контролює активність меланін-продукуючих клітин шкіри меланоцитів. Якщо меланоцит отримує сигнал у вигляді α-МСГ (α-меланоцитостимулюючого гормону), то MC1R ініціює виробку еумеланіна. Якщо ж до нього поступає антагоніст, наприклад, ASIP (агуті-сигналізуючий білок) або β-дефенсини у собак, то меланоцити починають продукувати феомеланін.

Втім, як виявилося, у котів ця система влаштована зовсім інакше. Усі, хто коли-небудь мали справу із котами, можуть підтвердити, що це дуже дивні та цікаві тварини, і схоже, що це спостереження розповсюджується і на їхню пігментацію. Дослідники виявили, що в котів синтез феомеланіну не контролюється рецептором MC1R. Раніше стало відомо, що забарвлення котячих регулюється цілим локусом, що має назву «orange», але дотепер вчені не могли виявити конкретні гени та білки. Зазвичай дослідникам легше одразу ідентифікувати локус, а з часом прийти до виявлення та детального опису генів. Так, вчені визначили, що в котів є дві версії цього локусу: умовні «O», що підтримує синтез феомеланіну, та «o», що відповідає за виробництво еумеланіну.

Важливою деталлю є той факт, що цей локус «orange» розташовується на X-хромосомі. Як і в інших ссавців, статеві хромосоми котів – це XX у самиць та XY у самців. Так само як і в інших самиць ссавців, під час розвитку клітин кішки в них випадковим чином деактивується одна з двох копій X-хромосоми. Самиці котячих із набором локусів Oo, з яких «O» розташований та одній хромосомі та «o» – на іншій, матимуть руді та чорні плями на тілі, визначені активністю тієї чи іншої копії X-хромосоми.

Саме тому, побачивши вусатого із двоколірним (рудим та чорним) або триколірним (рудим, чорним та білим), можна із впевненістю сказати, що це самиця. Цю масть називають каліко: кожна така особина унікальна, адже інактивація X-хромосоми відбувається абсолютно рандомно, і чим раніше, тим більшою буде пляма відповідного кольору. Самці можуть бути рудими або чорними, а дво- чи триколірне забарвлення трапляється лише в особин із хромосомними аномаліями на кшталт людського синдрому Клайнфельтера, за наявності котрого самець народжується із зайвою X-хромосомою.

У межах нових досліджень вченим вдалося виявити ген регуляції масті котячих у локусі «orange». За словами дослідників, всупереч очікуванням, це не котячий аналог гена MC1R, а абсолютно інший ген під назвою Arhgap36. Усі руді самці мають мутацію гена Arhgap36, що блокує синтез еумеламіну, дозволяючи меланоцитам виробляти виключно феомеланін. Ідентична мутація спостерігається і в рудих плямах кішок каліко. Проєкти американської та японської команд – це кумедний приклад вельми фундаментальних та серйозних досліджень, спрямованих виключно на задоволення наукової цікавості.